样品单元制造技术

一种光学单元，包括：相对的第一反射元件和第二反射元件；在第一反射元件中的入口孔；和在第二反射元件中的出口孔，其中入口孔和出口孔被配置成使得在操作过程中经由入口孔引入到光学单元内的光在经由出口孔离开光学单元之前，由第二反射元件反射至少一次以及由第一反射元件反射至少一次。

Sample cell

An optical unit includes a first reflecting element and the second reflecting element relative; entrance hole in the first reflection element; and the outlet in the second reflection element, wherein the entrance hole and outlet hole are configured so that the operation process through the entrance into the hole in the light in the optical unit through the outlet hole leave the optical unit before, by the second reflection element reflecting at least once and by the first reflecting element reflecting at least once.

【技术实现步骤摘要】
样品单元
本专利技术涉及一种样品单元，例如一种在基于激光吸收光谱的气体分析中使用的样品单元。
技术介绍
已知的气体分析系统包括一个或多个样品单元，例如一个或多个赫里奥特单元(Herriotcell)，其用于容纳待被分析的气体样品并且激光束通过该单元以便与气体样品相互作用。样品单元和其它光学组件的布置影响气体分析系统的几何形状、尺寸和性能。例如，为了使得系统结构紧凑(例如为了能够将系统容纳到紧凑的可运输的壳体内)，能够提供样品单元和其它光学组件的合适布置是重要的。
技术实现思路
在本专利技术的第一方面，提供了一种光学单元，其包括：相对的第一反射元件和第二反射元件；在第一反射元件中的入口孔；和在第二反射元件中的出口孔。入口孔和出口孔可被配置成使得在操作过程中经由入口孔引入到单元内的光在经由出口孔离开单元之前，由第二反射元件反射至少一次以及由第一反射元件反射至少一次。光可包括激光辐射，例如至少一个激光束。光可包括红外光或可见光，例如红外级光束或可见光激光束。激光束可包括脉冲激光束，其包括脉动的激光辐射。光学单元可以是多通(multi-pass)光学单元。光学单元可包括赫里奥特类型的单元。光学单元可包括适配的或变型的赫里奥特单元。由光在入口孔和出口孔之间行进的路径可限定路径长度，并且单元可包括用于获得所述第二反射元件和所述第一反射元件的相对移动以使得所述单元的路径长度被改变的调节设备。该相对移动可包括将第一反射元件和第二反射元件中的一个保持处于固定位置以及将第一反射元件和第二反射元件中的另一个移动(例如旋转和/或平移)。备选地，该相对移动可包括移动(例如旋转和/或平移)第一反射元件和第二反射元件两者。调节设备可移动(例如旋转和/或平移)第一反射元件和/或第二反射元件。所述调节设备可被配置成通过改变光在进入单元和离开单元之间进行的反射次数来改变路径长度。通过改变光在离开单元之前的由第一反射元件和第二反射元件进行的光的反射次数，可改变光在其上与单元中的样品气体相互作用的路径长度。该相对移动可包括第二反射元件和/或所述第一反射元件的旋转。该相对移动可包括第二反射元件和/或所述第一反射元件的平移。在操作过程中，所述光可在多个第一反射点处从第一反射元件反射，并且可在多个第二反射点处从第二反射元件反射。所述单元可包括用于获得第二反射元件和第一反射元件的相对移动从而将出口孔定位在所述第二反射点中的选定的一个反射点处的调节设备。因此，可通过适当地定位出口孔来改变光在离开单元之前的反射次数。所述调节设备可被配置成获得所述相对移动，以便将出口孔的位置从第二反射点中的一个阶跃到第二反射点中的选定的另一个。所述调节设备可被配置成引起出口孔和第二反射点的预定量的相对移动，该预定量对应于第二反射点间隔。该多个第一反射点中的至少一些(任选地该多个第一反射点中的每一个)可被布置成与第一反射元件的轴线相距大体相同的径向距离。该多个第二反射点中的至少一些(任选地该多个第二反射点中的每一个)可被布置成与第二反射元件的轴线相距大体相同的径向距离。所述多个第一反射点中的至少一些(任选地所述多个第一反射点中的每一个)可从多个第一反射点中的相应相邻的一个间隔开大体相同的第一角度。所述多个第一反射点中的至少一些(任选地所述多个第一反射点中的每一个)可从多个第二反射点中的相应相邻的一个间隔开大体相同的第二角度。该第一角度可与第二角度大体相同。入口孔可被定位在相对于所述第一反射元件的中心轴线的偏离轴线的位置处。出口孔可被定位在相对于所述第二反射元件的中心轴线的偏离轴线的位置处。第一反射元件可具有圆形对称的反射表面。第二反射元件可具有圆形对称的反射表面。第一反射元件可包括抛物面反射镜。第二反射元件可包括抛物面反射镜。在本专利技术的可独立地提供的另一个方面中，提供了一种检测系统，其包括：至少一个激光器，其被配置成产生至少一个激光束以便激发一种或多种不同的化合物；用于容纳一定体积的样品气体的样品单元；至少一个引导装置，其被配置成将至少一个激光束引导到样品单元；和用于检测从单元输出的光的检测器设备，其中所述样品单元包括：相对的第一反射元件和第二反射元件；在第一反射元件中的入口孔；和在第二反射元件中的出口孔，其中所述入口孔和出口孔被配置成在操作过程中在经由出口孔离开单元之前由第二反射元件反射至少一次，以及由第一反射元件反射至少一次。检测器设备可被布置在所述样品单元的第一侧，以及所述至少一个激光器可被布置在所述样品单元的第二大体相对侧。该系统可以是连续排放监测系统。至少一种化合物可包括下述中的至少一种：NO，NO2，H2O，CO，CO2，CH4，SO2，NH3，C2H2和O2。在本专利技术的可独立地提供的另一个方面中，提供了一种测试、测量或检测气体存在的方法，其包括：通过样品单元的第一反射元件中的入口孔将光引导到容纳气体的样品单元内；在光在第一反射元件和第二反射元件之间进行反射之后接收来自样品单元的第二反射元件中的出口孔的光；以及检测所接收到的光。在一个方面中的特征可以任何适当组合的方式作为另一个方面中的特征来应用。例如，方法、系统或单元特征中的任何一个可作为任一其它方法、系统或单元特征来应用。附图说明现在将仅通过实例的方式并参照附图来对本专利技术的各个方面进行描述，其中：图1是激光光谱系统的示意图；图2是激光光谱系统的激光模块的示意图；图3是适于激光光谱系统的壳体的透视图；图4是多通光学单元的示意图；以及图5是多通光学单元的反射元件的示意图。具体实施方式图1是用于分析收集在传感器设备12的样品单元10中的气体的激光光谱系统的示意图。该系统包括光学耦合到传感器设备12的激光器模块14。该系统还包括控制器16，其以电子、电性或其它方式连接到激光器模块14和传感器设备12。激光器模块14包括多个激光器18和至少一个引导装置，该引导装置为多个光学元件20的形式，光学元件20被布置成将来自激光器的激光束沿着共同的光学路径引导到样品单元10内，如下面关于图2更详细地描述的那样。除了样品单元10之外，传感器设备12还包括导向光学元件22和包括多个检测器的检测器设备24。这些检测器被配置成检测来自样品单元的光。该光可以是红外光、可见光、任何其它合适波长的光或来自电磁波光谱的任何合适部分的光。控制器16包括控制模块26和信号处理器28。控制模块26被配置成控制激光器的操作。信号处理器28被配置成处理从检测器设备24获得的信号。控制器16可以为例如适当地编程的个人计算机或其它计算机的形式，或者可包括专用电路或其它硬件，例如一个或多个ASIC、FPGA或硬件和软件的任何合适组合。在一些实施例中，控制模块26和处理模块可作为单独的不同的组件提供(例如单独的处理资源)，而不是如图1中所示的被设置在相同控制器组件内。样品单元10具有光学入口孔和光学出口孔。样品单元10可以是例如赫里奥特单元(Herriotcell)或任何其它合适类型的样品单元。图1所示的样品单元10限定气体样品可被引入并收集到其中的体积。该气体可包括所关注的一种或多种不同的化合物。可将来自激光器18的光通过样品单元10来确定收集在样品单元10中的气体是否包含这些化合物。如果光在对应于所关注的化合物的吸收光谱或吸收线的波长范围内，则当光穿过单本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光学单元，其包括：相对的第一反射元件和第二反射元件；在第一反射元件中的入口孔；和在第二反射元件中的出口孔；其中所述入口孔和所述出口孔被配置成使得在操作过程中经由所述入口孔引入到光学单元内的光在经由所述出口孔离开光学单元之前，由所述第二反射元件反射至少一次以及由所述第一反射元件反射至少一次。

【技术特征摘要】
2016.04.20 US 15/133,5171.一种光学单元，其包括：相对的第一反射元件和第二反射元件；在第一反射元件中的入口孔；和在第二反射元件中的出口孔；其中所述入口孔和所述出口孔被配置成使得在操作过程中经由所述入口孔引入到光学单元内的光在经由所述出口孔离开光学单元之前，由所述第二反射元件反射至少一次以及由所述第一反射元件反射至少一次。2.根据权利要求1所述的光学单元，其中所述光学单元包括赫里奥特类型的单元。3.根据权利要求1或2所述的光学单元，其中由光在所述入口孔和所述出口孔之间行进的路径限定路径长度，并且光学单元还包括：调节设备，其用于获取所述第二反射元件和所述第一反射元件的相对移动以使得所述光学单元的路径长度被改变。4.根据权利要求3所述的光学单元，其中所述调节设备被配置成通过改变在进入光学单元和离开光学单元之间进行的光反射次数来改变路径长度。5.根据权利要求3或4所述的光学单元，其中所述相对移动包括所述第二反射元件和/或所述第一反射元件的旋转。6.根据权利要求3至5中任一项所述的光学单元，其中所述相对移动包括所述第二反射元件和/或所述第一反射元件的平移。7.根据任一前述权利要求所述的光学单元，其中在操作过程中，所述光在多个第一反射点处从第一反射元件反射，并且在多个第二反射点处从第二反射元件反射。8.根据权利要求7所述的光学单元，其中所述光学单元包括调节设备，其用于获取所述第二反射元件和所述第一反射元件的相对移动，从而将出口孔定位在所述第二反射点中的选定的一个反射点处。9.根据权利要求8所述的光学单元，其中所述调节设备被配置成获取所述相对移动，以便将出口孔的位置从第二反射点中的一个阶跃到第二反射点中的另外选定的一个。10.根据权利要求7至9中任一项所述的光学单元，其中包括下述至少一个特征：所述多个第一反射点分别被布置成与第一反射元件的轴线相距大体相同的径向距离；所述多个第二反射点分别被布置成与第二反射元件的轴线相距大体相同的径向距离。11.根据权利要求7至10中任一项所述的光学单元，其中包括下述至少一个特征：...

【专利技术属性】
技术研发人员：保罗·布莱克，科林·拉姆斯登，
申请(专利权)人：卡斯卡德技术控股有限公司，
类型：发明
国别省市：英国,GB