基于双光束腔增强光谱技术的CO制造技术

本发明专利技术涉及一种基于双光束腔增强光谱技术的CO

【技术实现步骤摘要】
基于双光束腔增强光谱技术的CO2、N2O稳定同位素同时探测装置及方法
本专利技术涉及气体探测
，具体涉及一种基于双光束腔增强光谱技术的CO2、N2O稳定同位素同时探测装置及方法。
技术介绍
多组分痕量气体检测及同位素丰度分析在人类生产生活中有着日益突出的重要作用。大气中存在二氧化碳(CO2)及氮氧化物(N2O)等痕量温室气体，这些痕量气体的变化会导致诸如“温室效应”、“酸雨”、“光化学烟雾”及“雾霾”等一系类污染问题。由于农业生产中使用化学肥料(特别是氮素化肥)，产生了大量的N2O。研究证明，N2O是一种非常强大的温室效应气体，大气中N2O的含量虽约仅为CO2的9％，但其产生的温室效应却是CO2的310倍,已造成严重的生态问题。实时监测温室气体，识别温室气体的源和汇，是环境监测与保护的重要保障，是环境监督治理的基本科学手段。同时多组分气体与多同位素丰度高灵敏探测在工业过程控制、医学检测、地球科学等领域亦具有重要的科学意义和应用价值。目前，气体同位素的测量主要有两种技术，相对于传统的同位素质谱技术，激光吸收光谱技术有着明显的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于双光束腔增强光谱技术的CO

【技术特征摘要】
1.基于双光束腔增强光谱技术的CO2、N2O稳定同位素同时探测装置，其特征在于：包括信号发生器、QCL激光器一、QCL激光器二、QCL激光控制器一、QCL激光控制器二、平面反射镜组件一、平面反射镜组件二、积分腔、聚焦透镜、MCT探测器和信号处理系统；所述信号发生器的输出端分别接QCL激光控制器一的输入端、QCL激光控制器二的输入端；所述QCL激光控制器一的输出端接QCL激光器一的输入端；所述QCL激光控制器二的输出端接QCL激光器二的输入端；所述平面反射镜组件一设置在QCL激光器一的前方光路上；所述平面反射镜组件二设置在QCL激光器二的前方光路上；所述QCL激光器一发出的激光束经平面反射镜组件一反射后入射到积分腔内；所述QCL激光器二发出的激光束经平面反射镜组件二反射后入射到积分腔内；所述QCL激光器一和QCL激光器二发出的激光束入射到积分腔的方向不同；所述积分腔上开设有进气口和出气口，且积分腔的前后两端分别安装有前端腔镜和后端腔镜；所述聚焦透镜位于积分腔的后侧，由后端腔镜透射出的光束经聚焦透镜聚焦到MCT探测器；所述MCT探测器的输出端接信号处理系统的输入端；所述信号处理系统与信号发生器交互式连接；所述积分腔的进气口连接有真空泵，且真空泵与积分腔的进气口之间的管路上设有进气阀；所述积分腔的出气口连接有质量流量控制器，且质量流量控制器与积分腔的出气口之间的管路上设有出气阀；所述积分腔上还安装有温度传感器；所述真空泵、质量流量控制器、温度传感器的输出端均与信号处理系统的输入端相连。


2.根据权利要求1所述的基于双光束腔增强光谱技术的CO2、N2O稳定同位素同时探测装置，其特征在于：所述真空泵为真空隔膜泵；所述质量流量控制器具有压力传感器。


3.根据权利要求1所述的基于双光束腔增强光谱技术的CO2、N2O稳定同位素同时探测装置，其特征在于：所述QCL激光器一和QCL激光器二均工作在室温下；所述QCL激光器一和QCL激光器二分别用于探测CO2、N2O稳定同位素；所述QCL激光器一的工作波长为4.32μm，其用于测量大气中16O12C16O、16O13C16O、16O12C18O分子的δ13C和δ18O同位素丰度；所述QCL激光器二的工作波长为4.57um，其用于测量大气中的14N14N16O、14N15N16O、15N14N16O分子的δ15Nα和δ15Nβ同位素丰度。


4.根据权利要求1所述的基于双光束腔增强光谱技术的CO2、N2O稳定同位素同时探测装置，其特征在于：所述前端腔镜和后端腔镜均为平凹高反镜；前端腔镜和后端腔镜分别形成积分腔的前端面和和后端面，积分腔的基底材料为硒化锌；所述平凹高反镜的镜片厚度为4mm，直径为25.4mm，凹面的曲率半径为1000mm；所述平凹高反镜的平面上镀有增透膜，凹面上镀有高反介质膜；所述平凹高反镜在工作波长4.57um处的反射率大于99.99％，在工作波长4.32um处的反射率为99.9％。
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【专利技术属性】
技术研发人员：夏滑，余润磬，孙鹏帅，张志荣，庞涛，吴边，李哲，张乐文，杨曦，
申请(专利权)人：中国科学院合肥物质科学研究院，
类型：发明
国别省市：安徽;34