一种光纤拉曼光谱气体分析装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种光纤拉曼光谱气体分析装置，属于气体分析技术领域，该装置包括：激光器、光束耦合装置、气体样品室、准直分束装置和光电成像接收装置；光束耦合装置将激光耦合进气体样品室中；激光与空芯光纤纤芯中的待测气体作用产生拉曼散射；准直分束装置将混合光束准直后分离出激光，将只含散射信号的光束输送至光电成像接收装置；光电成像接收装置对前向散射信号进行数字空间滤波，获得待测气体的拉曼光谱。本发明专利技术通过在空芯光纤中将待测气体与激光作用产生增强的拉曼散射信号，利用光电成像接收装置收集前向信号，并实施数字空间滤波，降低气体样品室的背景信号，解决了拉曼气体分析中微量成分检测困难的问题，提高了系统检测的灵敏度。

【技术实现步骤摘要】
一种光纤拉曼光谱气体分析装置
本专利技术属于气体分析检测
，更具体地，涉及一种光纤拉曼光谱气体分析装置。
技术介绍
激发光被分子散射，并且散射光频率发生改变的现象被称为拉曼散射。当激发光强度较弱时，散射光强度与激发光强度、散射分子数量成正比，这种拉曼散射常称为线性拉曼散射或自发拉曼散射，信号强度与散射分子数量的线性相关性，使得拉曼散射被广泛用于化学分析。由于气体的拉曼截面和分子数密度相对较小，拉曼散射的强度十分微弱，基于拉曼光谱的气体检测受到了限制，提高气体信号的强度显得尤为重要。近年来气体拉曼检测的研发致力于提高装置的检测灵敏度，增加其应用范围，其中的主要手段包括增强拉曼信号、降低信号背景。对于气体检测，目前增强信号的主要技术方法有空芯光纤增强，共振腔增强和多光程增强等多种形式。其中，空芯光纤既充当样品气室，又能够显著增加拉曼散射信号，具有很高的应用价值。在光纤增强的拉曼光谱技术中，光纤的选择对信号背景和信噪比的高低有很大影响，目前已发表的结果大多数采用带隙型空芯光子晶体光纤或内镀金属的毛细管，但是前者由于芯径小气体流通慢，且小本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光纤拉曼光谱气体分析装置，其特征在于，所述装置包括：激光器、光束耦合装置、气体样品室、准直分束装置和光电成像接收装置；/n所述光束耦合装置用于将所述激光器发出的激光耦合进入所述气体样品室中；/n所述气体样品室用于将耦合后的所述激光与所述气体样品室的空芯光纤纤芯中的待测气体分子作用产生拉曼散射，并将前向散射信号与所述激光的混合光束输送至所述准直分束装置；/n所述准直分束装置用于将所述混合光束准直后分离出所述混合光束中的激光，并将只含所述前向散射信号的光束输送至所述光电成像接收装置；/n所述光电成像接收装置用于收集所述前向散射信号，并对所述前向散射信号进行数字空间滤波，获得待测气体的拉曼光...

【技术特征摘要】
1.一种光纤拉曼光谱气体分析装置，其特征在于，所述装置包括：激光器、光束耦合装置、气体样品室、准直分束装置和光电成像接收装置；
所述光束耦合装置用于将所述激光器发出的激光耦合进入所述气体样品室中；
所述气体样品室用于将耦合后的所述激光与所述气体样品室的空芯光纤纤芯中的待测气体分子作用产生拉曼散射，并将前向散射信号与所述激光的混合光束输送至所述准直分束装置；
所述准直分束装置用于将所述混合光束准直后分离出所述混合光束中的激光，并将只含所述前向散射信号的光束输送至所述光电成像接收装置；
所述光电成像接收装置用于收集所述前向散射信号，并对所述前向散射信号进行数字空间滤波，获得待测气体的拉曼光谱。


2.根据权利要求1所述的一种光纤拉曼光谱气体分析装置，其特征在于：所述光束耦合装置包括激光线滤波片和聚焦耦合透镜；所述激光线滤波片用于滤除所述激光器产生的激光中的荧光成分；所述聚焦耦合透镜用于会聚所述激光并将所述激光耦合至所述空芯光纤内。


3.根据权利要求1所述的一种光纤拉曼光谱气体分析装置，其特征在于：所述气体样品室包括储气瓶、管道、空芯光纤、固定装置和真空泵；
所述储气瓶用于储存所述待测气体；所述空芯光纤用于将待测气体与激光作用产生拉曼散射；所述固定装置用于固定所述空芯光纤的两端；所述真空泵用于在更新待测气体时将所述空芯光纤中的气体排空；所述储气瓶与所述空芯光纤通过所述管道连接，所述空芯光纤与所述真空泵通过所述管道连接，所述管道用于输送所述待测气体。


4.根据权利要求3所述的一种光纤拉曼光谱气体分析装置，其特征在于：所述气体样品室还包括电磁阀；所述电磁阀设置于所述储气瓶与所述空芯光纤之间，所述电磁阀用于控制气路的通...

【专利技术属性】
技术研发人员：白玉思，熊东升，左都罗，王新兵，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42