[发明专利]一种去除水汽干扰的呼出气体光谱检测系统及方法

摘要

本发明提供了一种去除水汽干扰的呼出气体光谱检测系统及方法，所述系统包括气体测量池，为长方体形密闭腔体；飞秒激光脉冲发射器，用于发射飞秒激光脉冲；激光分束器，用于将飞秒激光脉冲分割为探测激光脉冲与泵浦激光脉冲；光电导天线，设于气体测量池的一个太赫兹透镜窗的外侧，用于在泵浦激光脉冲激发下发射太赫兹波；太赫兹探测器；近红外激光器；光电探测器以及数据采集和处理系统。本系统将近红外光腔衰荡光谱测量系统与太赫兹光谱测量系统有机结合，利用近红外光腔衰荡光谱测量系统精确测量呼出气体中的水分含量，并通过运算去除水汽对待测气体太赫兹吸收谱的影响，实现更高精度的检测。

主权项

1.一种去除水汽干扰的呼出气体光谱检测系统，其特征在于，包括：气体测量池，为长方体形密闭腔体，在腔体相对的两侧壁各自设有太赫兹透镜窗，在腔体的另一相对的两侧壁各自设有平凹高反镜，在腔体上设有进气口、出气口和气压监测口，在进气口和出气口处均设有单向阀，在出气口处设有真空泵，在气压监测口设有气压表；飞秒激光脉冲发射器，用于发射飞秒激光脉冲；激光分束器，用于将飞秒激光脉冲分割为探测激光脉冲与泵浦激光脉冲；光电导天线，设于气体测量池的一个太赫兹透镜窗的外侧，用于在泵浦激光脉冲激发下发射太赫兹波；太赫兹探测器，设于气体测量池的另一个太赫兹透镜窗的外侧，用于接收穿过气体测量池的太赫兹波，并在探测激光脉冲作用下将太赫兹电磁场转化为光电流；近红外激光器，设于气体测量池的一个平凹高反镜的外侧，用于向气体测量池内发射纳秒脉冲激光，该脉冲激光和太赫兹波路径相互垂直；光电探测器，设于气体测量池的另一个平凹高反镜的外侧，用于检测透过气体测量池的光信号强度变化；数据采集和处理系统，用于采集脉冲激光和太赫兹波经过气体测量腔后的光电信号，并经处理后得到去除水汽干扰的待测气体太赫兹光谱。