一种基于光腔衰荡的痕量气体检测系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于光腔衰荡的痕量气体检测系统及方法，光源调制系统包括激光器控制系统、连接于激光器控制系统的激光器，以及设置于激光器的声光调制器；光腔衰荡组件包括由两块平凹透镜组成的衰荡腔，以及非球面准直透镜和汇聚透镜；设置于衰荡腔的过滤系统；感应探测系统包括设置于汇聚透镜的探测器、设置于衰荡腔的恒压控制系统、设置于衰荡腔的恒温控制系统，以及设置于探测器的阈值检测系统；数据处理系统，用于采集光强信号、数据A/D转换，以及根据采集到的数据调用算法进行反演计算。本发明专利技术通过设置的衰荡腔，得到符合要求的光强度，从而将有效光程提高至数千倍至万倍，则探测灵敏度也应提高相应的数量级，可以提高准确度和稳定性。准确度和稳定性。准确度和稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于光腔衰荡的痕量气体检测系统及方法


[0001]本专利技术涉及环境气体检测
，特别涉及一种基于光腔衰荡的痕量气体检测系统及方法。

技术介绍

[0002]痕量气体是浓度极低的一类气体。在环境监测等领域，对此类痕量气体的检测有着迫切的需要和较高的要求，因为具有危险性的痕量气体可能对环境造成破坏。痕量气体浓度的检测方法主要包括两类，化学检测法和光谱检测法。
[0003]传统以直接吸收光谱技术的测量仪器的基本原理都可以用朗伯—比尔定律来描述。朗伯—比尔定律的表述为：I＝I0exp(
‑
cL)，它描述了光束通过吸收物质前后光强的变化。其中，I表示经过物质吸收后的出射光强，I0表示入射光强，c为待测物质的吸收系数(吸收浓度)，L为光束在待测物质中走过的路程(有效光程)。可以看出，当光束通过吸收物质前后的光强变化越大，则测量的结果越准确，这种测量结果主要跟待测物质的浓度和光束在待测物质中走过的路程有关。
[0004]现有技术的不足之处在于，目前很多情况下，需要测量的是浓度含量很低的痕量气体(ppm量级或更低)，而本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于光腔衰荡的痕量气体检测系统，其特征在于，所述系统包括光源调制系统、光腔衰荡组件、过滤系统、感应探测系统，以及数据处理系统；所述光源调制系统包括激光器控制系统、连接于激光器控制系统的激光器，以及设置于激光器后端用于阻断光束耦合的声光调制器；所述光腔衰荡组件包括由两块平凹透镜组成的衰荡腔，以及设置于衰荡腔两端外侧的非球面准直透镜和汇聚透镜；所述过滤系统设置于衰荡腔的进气口位置，用于过滤进入衰荡腔腔体的气体中的颗粒物以及水汽；所述感应探测系统包括设置于汇聚透镜外侧的探测器、设置于衰荡腔恒压控制系统、设置于衰荡腔的恒温控制系统，以及设置于探测器探测光强度的阈值检测系统；所述数据处理系统，用于采集光强信号、数据A/D转换，以及根据采集到的数据调用算法进行反演计算。2.根据权利要求1所述一种基于光腔衰荡的痕量气体检测系统，其特征在于，所述声光调制器之后设置有用于对反向输入的信号进行抑制的光隔离器。3.根据权利要求2所述一种基于光腔衰荡的痕量气体检测系统，其特征在于，所述阈值检测系统的信号输出端连接于声光调制器。4.根据权利要求1所述一种基于光腔衰荡的痕量气体检测系统，其特征在于，所述平凹透镜的平面设置有增透膜，所述平凹透镜的凹面设置有反射率大于99.99％的介质反射膜。5.根据权利要求1所述一种基于光腔衰荡的痕量气体检测系统，其特征在于，所述衰荡腔设置有进气口和出气口，且所述过滤系统设置于进气口之前，所述出气口处连接有微型真空气泵。6.根据权利要求1所述一种基于光腔衰荡的痕量气体检测系统，其特征在于，所述数据处理系统设置有数据存储展示系统。7.根据权利要求6所述一种基于光腔衰荡的痕量气体检测系统，其特征在于，所述数据存储展示系统分别连接有用于上传测量数据至数据库的网络传输模块和定位模块。8.一种痕量气体检测方法，其特征在于，所述方法应用于如权利要求1至7任一项所述的一种包括基于光腔衰荡的痕量气体检测系统，具体步骤包括：激光器控制系统通过控制激光器发射激光束，经过...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘文发，吴传军，王辉，
申请(专利权)人：安徽合束环境科技有限公司，
类型：发明
国别省市：