【技术实现步骤摘要】
痕量气体及其同位素实时在线检测装置
本专利技术涉及痕量气体光学检测装置领域，具体是一种痕量气体及其同位素实时在线检测装置。
技术介绍
大气中氮、氧、氩、二氧化碳占干空气的99.997%，其他气体只占0.003%，它们含量极少，如大气中的CO、N2O、SO2、O3、NO、NO2、CH4、NH3、H2S、卤化物、有机化物等等，这些在空气中含量较少的气体都属于痕量气体。痕量气体受到各种物理、化学、生物、地球过程的作用并参与生物地球化学的循环，对全球大气环境及生态造成了重大影响。例如光化学烟雾、酸雨、温室效应、臭氧层破坏等。同位素指原子核内质子数相同而中子数不同的一类原子叫做同位素。同位素实时在线测量在地球化学、古生物学、大气物理化学、生物医学等领域有着重要的研究意义。测量同位素的含量能够有效的鉴别并分析出同位素物质的来源。例如对植物光合作用、生物新陈代谢、全球碳排放的追踪、对流层化学过程、平流层臭氧化学过程等研究。同样，同位素也可用于对痕量气体来源的追踪。因此需要一种能够快速准确检测痕量气体及其同位素的装置。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种痕量气体及其同位素实时在...
【技术保护点】
1.痕量气体及其同位素实时在线检测装置，其特征在于：包括光路测量部分、气路部分、控制及信号处理部分，其中：光路测量部分包括激光器、分束器、第一准直光纤头、第二准直光纤头、光气体吸收池、第一光电探测器、第二光电探测器，所述激光器的出光端通过光纤光学连接分束器的进光端，第一准直光纤头、第二准直光纤头分别通过光纤光学连接分束器不同的出光端，所述第一光电探测器设于第一准直光纤头的出射光路，所述气体吸收池的进光口设于第二准直光纤头的出射光路，所述第二光电探测器设于气体吸收池的出光口；气路部分包括进气气路和出气气路，进气气路一端接入待测气体样本、另一端接入所述气体吸收池的进气口，出气光...
【技术特征摘要】
1.痕量气体及其同位素实时在线检测装置，其特征在于：包括光路测量部分、气路部分、控制及信号处理部分，其中：光路测量部分包括激光器、分束器、第一准直光纤头、第二准直光纤头、光气体吸收池、第一光电探测器、第二光电探测器，所述激光器的出光端通过光纤光学连接分束器的进光端，第一准直光纤头、第二准直光纤头分别通过光纤光学连接分束器不同的出光端，所述第一光电探测器设于第一准直光纤头的出射光路，所述气体吸收池的进光口设于第二准直光纤头的出射光路，所述第二光电探测器设于气体吸收池的出光口；气路部分包括进气气路和出气气路，进气气路一端接入待测气体样本、另一端接入所述气体吸收池的进气口，出气光路接入气体吸收池的出气口；控制及信号处理部分包括上位机、锁相放大器、差分放大器、前置放大器、激光波长锁定模块、信号发生器、电流控制器、温度控制器，其中信号发生器输出分别与电流控制器、锁相放大器的输入电连接，电流控制器、温度控制器的输出分别与所述激光器电连接；所述第一光电探测器、第二光电探测器分别与前置放大器的输入电连接，前置放大器的输出与差分放大器的输入电连接，差分放大器的输出与锁相放大器的输入电连接，锁相放大器的输出与上位机的输入电连接，上位机的输出与激光波长锁定模块的输入电连接，激光波长锁定模块的输出与电流控制器的输入电连接；气路部分中，待测气体样本由进气气路进入气体吸收池，控制及信号处理部分中的信号发生器向电流控制器加载预设的调制频率信息，电流控制器基于调制频率信息向激光器输出对应频率的驱动电流，以驱动激光器工作产生对应波长的出射光；激光器的出射光经分束器分为两路光束，其中一路光束作为基准光，另一路光束作为测量光，基准光经第一准直光纤头准直后再入射至第一光电探测器，测量光经第二准直光纤头准直后进入气体吸收池，在充入有待测气体样本的气体吸收池内被多次反射后最终出射至第二光电探测器；第一光电探测器、第二光电探测器将接收的光信号分别转换为电信号后送入前置放大器，经前置放大器放大后送入差分放大器，经差分放大器消除由于激光器抖动产生的噪声后送入锁相放大器，锁相放大器根据基准光对应的电信号和测量光对应的电信号，解调出包含待测气体吸收信息的谐波信号，谐波信号由锁相放大器送入上位机；上位机将谐波信号转换为数据后进行数据分析，以计算出待测气体信息数据和反馈误差信息数据；同时上位机将反馈误差信息数据转换为反馈误差信号后送入激光波长锁定模块，激光波长锁定模块将反馈误...
【专利技术属性】
技术研发人员：汪磊，沈澄，查静云，梅教旭，李红军，马丽华，
申请(专利权)人：深圳华领气体技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44
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