[发明专利]一种基于变角光学密度的多光程折叠腔标定方法

摘要

本发明公开了一种基于变角光学密度的多光程折叠腔标定方法，根据待标定的多光程折叠腔的基本参数分析计算折叠腔的折返光束和标准光学密度片相互作用所产生的所有光学密度值，并得到总的光学密度值Ds(λ)；把标准光学密度片放入折叠腔中，测得折叠腔的光学密度值Dc(λ)；计算折叠腔的测量偏差σ(Dλ)＝Dc(λ)‑Ds(λ)，根据测量偏差计算折叠腔的标准不确定度和标定的扩展不确定度，所得到的标定的扩展不确定度即为多光程折叠腔的检出限。本发明完全基于光学测量，不需引入标准气体评估，剔除由气体引入的不确定度的复杂影响，基于光学密度的精密测量和折叠腔的装调误差，实现折叠腔在较小不确定度水平上的标定，提高检出限标定的精度。

主权项

一种基于变角光学密度的多光程折叠腔标定方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：根据待标定的多光程折叠腔的基本参数分析计算多光程折叠腔的折返光束和标准光学密度片相互作用所产生的所有光学密度值步骤二：在光学密度标准装置上测量标准光学密度片得到并将所有积分得到总的光学密度值Ds(λ)；步骤三：把标准光学密度片放入多光程折叠腔中，测得多光程折叠腔的光学密度值Dc(λ)；然后计算多光程折叠腔的测量偏差：σ(Dλ)＝Dc(λ)‑Ds(λ)，根据所述测量偏差计算多光程折叠腔的标准不确定度和标定的扩展不确定度，所得到的标定的扩展不确定度即为多光程折叠腔的检出限；所述步骤一和步骤二包括以下过程：以多光程折叠腔中放置标准光学密度片进行分析计算；根据多光程折叠腔在场镜中形成的光斑阵列的行数m、列数n，得到光源入射到密度片的次数N为：N＝4×(mn‑1)；不同光束对密度片的入射角不同，光束的入射角度记为θf；对应每一个光斑，计算密度片的入射弧矢角和入射子午角θi，θi＝90‑θf，其中，f＝1，2，……，N，i＝1，2，……，mn，得到成对的入射弧矢角和入射子午角θi的集合；利用光学密度测量装置分别测量在每一对入射弧矢角和入射子午角θi的入射条件下的光学密度为其中，λ为光源波长；计算多光程折叠腔总的标准光学密度值Ds(λ)：所述步骤三中，多光程折叠腔的标准不确定度表示为：u(λ)=δ2(Dλ)+δ2(L)+δ2(ci0)]]>按照正态分布规则，取扩展因子k＝2，则标定的扩展不确定度为U(λ)＝2u(λ)其中，δ(L)为多光程折叠腔的光程L的设计装调误差，δ(Dλ)为多光程折叠腔的光学密度测量误差，δ(ci0)为多光程折叠腔中充入标准吸收截面为σ(i)的第i种标准气体的单位浓度ci0的来源误差。