申请/专利权人：中国科学院新疆理化技术研究所

申请日：2022-12-01

公开（公告）日：2023-05-26

公开（公告）号：CN115598089B

主分类号：G01N21/39

分类号：G01N21/39;G01N21/01

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2023.05.26#授权;2023.02.07#实质审查的生效;2023.01.13#公开

摘要：本发明涉及激光检测的技术领域，提供一种有毒气体浓度测量方法，包括如下步骤：控制激光器，输出波长在2.4‑2.8微米间可调的检测激光，检测激光的谱线宽度小于2nm；检测激光经分光镜分为正交的第一激光束和第二激光束；第一激光束经聚焦镜进入气体样品池对有毒气体进行检测，从气体样品池出射的第一激光束被第一激光能量计接收，其中，聚焦镜镀2.4‑2.8微米高透膜系，气体样品池的两个通光面镀2.4‑2.8微米高透膜系；第二激光束被第二激光能量计接收；第一激光能量计和第二激光能量计分别将测量数据传输到数据处理单元后确定出有毒气体的浓度。本发明可以对多种有毒气体浓度进行测量。

主权项：1.一种有毒气体浓度测量方法，其特征在于，包括如下步骤：控制可调谐窄线宽脉冲激光器，输出波长在2.4-2.8微米间可调的检测激光，所述检测激光的谱线宽度小于2nm；所述检测激光经分光镜分为正交的第一激光束和第二激光束，其中，所述分光镜对波长在2.4-2.8微米的激光50%透射和50%反射；所述第一激光束经聚焦镜进入气体样品池对有毒气体进行检测，从所述气体样品池出射的所述第一激光束被第一激光能量计接收，其中，所述聚焦镜镀2.4-2.8微米高透膜系，所述气体样品池的两个通光面镀2.4-2.8微米高透膜系；所述第二激光束被第二激光能量计接收；所述第一激光能量计和第二激光能量计分别将测量数据传输到数据处理单元后确定出有毒气体的浓度；其中，所述有毒气体的浓度满足如下关系： M为有毒气体的浓度，c为光速，h为普朗克常量，为气体吸收峰的频率，为气体的吸收峰波长，B为有毒气体吸收跃迁常数，L为气体样品池的长度，S为气体吸收峰所围的面积，为第一激光能量计接收的出射光强度，为第二激光能量计接收的入射光强度；所述有毒气体包括乙炔气体、乙烯气体、乙烷气体和甲烷气体，其中，乙炔气体的吸收峰波长为2433.88nm，乙烯气体的吸收峰波长为2627.68nm，乙烷气体的吸收峰波长为2755.88nm，甲烷气体的吸收峰波长为2766.99nm；所述控制可调谐窄线宽脉冲激光器，输出波长在2.4-2.8微米间可调的检测激光包括：半导体泵浦激光经由耦合系统输入谐振腔，激发所述谐振腔内的激光晶体形成振荡激光，调整所述激光晶体的匹配角度，输出1.8-2.2微米的基频光；将所述基频光输入拉曼腔，所述拉曼腔内设置有拉曼晶体，所述基频光通过所述拉曼晶体生成2.4-2.8微米窄线宽脉冲激光，使其与乙炔气体、乙烯气体、乙烷气体和甲烷气体的吸收峰波长匹配；所述谐振腔由第一平凹镜、第二平凹镜、第三平凹镜、第一平面镜和第二平面镜构成，其中，第一平凹镜、第二平凹镜和第三平凹镜镀1.8-2.2微米高反膜和790nm高透膜，第一平面镜镀1.8-2.2微米高反膜，第二平面镜镀2.4-2.8微米高反膜和1.8-2.2微米的透过率为2%的部分透射膜。

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权利要求：

百度查询： 中国科学院新疆理化技术研究所 一种有毒气体浓度测量方法

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