本发明专利技术公开了一种返程式倍增光路及气体池与光谱仪，所述返程式倍增光路包括分束器和光束反射镜片组，所述分束器设置在所述光束反射镜片组的一侧，入射光束经所述分束器射入所述光束反射镜片组，且在所述光束反射镜片组内多次反射后回射至所述分束器，并由所述分束器以回射光束射出，所述分束器用以将所述入射光束和回射光束分开，如此可通过光束反射镜片组实现光程倍增。实现光程倍增。实现光程倍增。
【技术实现步骤摘要】
一种返程式倍增光路及气体池与光谱仪
[0001]本专利技术属于光谱设备领域，尤其涉及一种返程式倍增光路及气体池与光谱仪。
技术介绍
[0002]气体池广泛应用于分析化学，是气体光谱定量分析领域的核心部件之一。根据朗伯比尔定律，吸光度与光程呈线性关系。越大的光程将有效提高光学吸收信号，增加信噪比，从而提高气体探测分析的检出限，无论对利用激光光谱仪，近红外光谱仪和中红外光谱仪进行气体定量分析都非常重要。但是气体池的光程不能简单地通过增加气体池的长度，来提高光学吸收信号。越长的气体池将明显增加仪器的体积。另外一方面，气体池的长度增加还会带来气体池内部容量增加，从而导致气体测量时间增加，仪器响应速度慢。对于利用红外光谱仪和紫外光谱仪进行气体定量测量，对气体池入射光的要求明显与利用激光光谱仪不同。当气体池入射光来自常规傅里叶红外光谱仪的干涉仪输出时，通常光斑直径为1英寸以上，即使转换光束直径后，也不可能像激光光斑直径那么小，且带有一定的发散角度，而在中红外领域常用的氦氖激光器的输出光斑直径通常小于0.5毫米，比傅里叶红外光谱仪的干涉仪输出光斑直径小50倍以上。因此用于激光光谱仪的气体池的输入光斑非常小，从光学设计上完全不适合与常规的红外光谱仪或紫外光谱仪配套的气体池，另外，激光光谱仪可以采用光纤和光学耦合，但中红外光纤不同的材料适用的波长范围也不一样，很难满足较宽的中红外光谱2.5μm
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25μm波长范围，例如：氟化锆(ZrF4)光纤的透射范围从285nm到4.5μm，氟化铟(InF3)光纤的透射范围从310nm到5.5μm，硫化物光纤的透射范围从1.5μm
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6μm,多晶卤化银红外光纤的透射范围从4μm
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18μm，即便是空芯光纤其波长通过率也随着中红外波长增大显著下降。
技术实现思路
[0003]为了解决上述技术问题，本专利技术的目的在于提供一种结构简单，且能在较小的空间内实现光程倍增的返程式倍增光路。
[0004]为了实现上述目的，本专利技术的技术方案如下：一种返程式倍增光路，包括分束器和光束反射镜片组，所述分束器设置在所述光束反射镜片组的一侧，入射光束经所述分束器射入所述光束反射镜片组，且在所述光束反射镜片组内多次反射后回射至所述分束器，并由所述分束器以回射光束射出，所述分束器用以将所述入射光束和回射光束分开。
[0005]上述技术方案的有益效果在于：如此通过光束反射镜片组将经过分束器的射入的光束进行反复反射后并射回至分束器，再由分束器将入射光束和回射光束区分开，如此可通过光束反射镜片组实现光程的倍增。
[0006]上述技术方案中所述光束反射镜片组件包括长条异形凹球面反射镜、第一凹球面反射镜、第二凹球面反射镜和第三凹球面反射镜；所述长条异形凹球面反射镜和第一凹球面反射镜沿左右方向依次顺序间隔设置，所述第二凹球面反射镜和第三凹球面反射镜沿左右方向间隔设置，并位于所述长条异形凹球面反射镜的后侧，所述长条异形凹球面反射镜
和第一凹球面反射镜的反射面朝后，所述第二凹球面反射镜和第三凹球面反射镜的反射面朝前，且所述第二凹球面反射镜位于所述第三凹球面反射镜靠近所述分束器的一侧，所述分束器设置在所述长条异形凹球面反射镜的远离所述第一凹球面反射镜的一侧，入射光束经所述分束器射向所述第二凹球面反射镜并在所述第二凹球面反射镜、长条异形凹球面反射镜、第三凹球面反射镜和第一凹球面反射镜之间经多次反射后折回至所述分束器，并由所述分束器射出。
[0007]上述技术方案的有益效果在于：其结构简单，且零部件数量少，如此可进一步的减小光束反射镜片组所占用的空间。
[0008]上述技术方案中所述入射光束和回射光束与分束器之间的夹角均为45℃。
[0009]上述技术方案的有益效果在于：其结构简单，如此使得入射光束和回射光束之间的夹角为90
°
，如此便于对光源和光束采集器进行设置。
[0010]上述技术方案中所述长条异形凹球面反射镜、第一凹球面反射镜、第二凹球面反射镜和第三凹球面反射镜的曲率半径相同。
[0011]上述技术方案的有益效果在于：如此使得长条异形凹球面反射镜、第一凹球面反射镜、第二凹球面反射镜和第三凹球面反射镜设置更加方便。
[0012]上述技术方案中所述入射光束为紫外光束、红外光束或激光光束。
[0013]上述技术方案的有益效果在于：该返程式倍增光路的适应性强，能满应用于多种性质光源。
[0014]本专利技术的目的之二在于提供一种体积小但光程长的气体池。
[0015]为了实现上述目的，本专利技术的技术方案如下：一种气体池，包括壳体、双向调节装置、三向调节装置和如权利要求
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任一项所述的返程式倍增光路，所述返程式倍增光路设置在所述壳体内，且所述第二凹球面反射镜和第三凹球面反射镜设置在所述壳体后端，所述长条异形凹球面反射镜设置在所述壳体前端，所述分束器通过所述三向调节装置安装在所述长条异形凹球面反射镜的一侧，所述第一凹球面反射镜经所述双向调节装置设置在所述长条异形凹球面反射镜的另一侧，且所述第二凹球面反射镜和分束器同位于左侧或右侧，所述壳体上靠近所述分束器的位置处设有两个窗口，其中一个窗口用以射入入射光束，另一个所述窗口用以供回射光束射出，所述双向调节装置用以调节第一凹球面反射镜反射面的朝向，所述三向调节装置用以调节所述分束器的水平高度和其反射面的朝向。
[0016]上述技术方案的有益效果在于：其结构简单，且体积小巧，同时光程长。
[0017]本专利技术目的之三在于提供一种包括如上所述气体池的光谱仪。
[0018]上述技术方案的有益效果在于，其灵敏度高，且样品量需求少。
附图说明
[0019]图1为本专利技术实施例1所述的返程式倍增光路的原理图；
[0020]图2为本专利技术实施例1所述的返程式倍增光路的另一原理图；
[0021]图3为本专利技术实施例1中入程光束和回程光束的光斑在分束器、第一凹球面反射镜和长条异形凹球面反射镜上的分布图；
[0022]图4为本专利技术实施例2中所述气体池的结构简图；
[0023]图5为角反射镜回射光束的示意图。
[0024]图中：11分束器、12光束反射镜片组、121长条异形凹球面反射镜、122第一凹球面反射镜、123第二凹球面反射镜、124第三凹球面反射镜、2壳体、21窗口、3双向调节装置、4三向调节装置。
具体实施方式
[0025]以下结合附图对本专利技术的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本专利技术，并非用于限定本专利技术的范围。
[0026]实施例1
[0027]如图1
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图3所示，本实施例提供了一种返程式倍增光路，包括分束器11和光束反射镜片组12，所述分束器11设置在所述光束反射镜片组12的一侧，入射光束经所述分束器11射入所述光束反射镜片组12，并在所述光束反射镜片组12内多次反射后回射至所述分束器11，并由所述分束器11以回射光束射出，所述分束本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种返程式倍增光路，其特征在于，包括分束器(11)和光束反射镜片组(12)，所述分束器(11)设置在所述光束反射镜片组(12)的一侧，入射光束经所述分束器(11)射入所述光束反射镜片组(12)，且在所述光束反射镜片组(12)内多次反射后回射至所述分束器(11)，并由所述分束器(11)以回射光束射出，所述分束器(11)用以将所述入射光束和回射光束分开。2.根据权利要求1所述返程式倍增光路，其特征在于，所述光束反射镜片组(12)件包括长条异形凹球面反射镜(121)、第一凹球面反射镜(122)、第二凹球面反射镜(123)和第三凹球面反射镜(124)；所述长条异形凹球面反射镜(121)和第一凹球面反射镜(122)从左向右间隔设置，所述第二凹球面反射镜(123)和第三凹球面反射镜(124)沿左右方向间隔设置，并位于所述长条异形凹球面反射镜(121)的后侧，所述长条异形凹球面反射镜(121)和第一凹球面反射镜(122)的反射面朝后，所述第二凹球面反射镜(123)和第三凹球面反射镜(124)的反射面朝前，且所述第二凹球面反射镜(123)位于所述第三凹球面反射镜(124)靠近所述分束器(11)的一侧，所述分束器(11)设置在所述长条异形凹球面反射镜(121)的远离所述第一凹球面反射镜(122)的一侧，入射光束经所述分束器(11)射向所述第二凹球面反射镜(123)并在所述第二凹球面反射镜(123)、长条异形凹球面反射镜(121)、第三凹球面反射镜(124)和第一凹球面反射镜(122)之间经多次反射后折回至所述分束器(11)，并由所述分束器射出。3.根据权利要求2所...
【专利技术属性】
技术研发人员：张志勇，徐洁倩，
申请(专利权)人：浙江航天恒嘉数据科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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