CN101067602A - 便携式差分吸收光谱方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种便携式差分吸收光谱方法及装置，多次反射池内充入待测气体，光源发射的光经过透镜的汇聚，进入多次反射池，在多次反射池内经过多次反射后通过透镜的汇聚，光纤耦合器的作用通过光纤导入光谱仪，进行光谱信号的转换，最后把信号送到计算机。本发明是采用多次反射池代替开放光路；在不需要望远镜与角反射器的情况下完成大气污染气体监控。
Description
技术领域
本发明涉及环境保护领域，具体的说是一种便携式差分吸收光谱的方法及装置
背景技术
差分吸收光谱(DOAS)技术是利用光线在大气中传输时，各种气体分子在紫外和可见波段的特征吸收光谱来反演其在大气中浓度的一种方法，差分吸收光谱仪是基于该技术研制的大气痕量气体监测装置。
差分吸收光谱仪整套仪器主要包括：光源、接发一体的望远镜系统、角反射镜、石英光纤、单色仪、PDA探测器、数据采集系统和计算机等。仪器的工作过程是：氙灯发出的光由主镜的外面一部分准直为平行光射向远处的角反射镜，从角反射镜反回的光被主镜的里面一部分会聚，经次镜M1再次反射后，最后聚集在光纤的入射端面。光通过光纤后，入射到单色仪的入射狭缝，经单色仪分光以后，照射到单色仪的出射窗口，按波长大小排列成一条光谱带。通过狭缝的光照射到PDA的接收端面，PDA将光信号转变为电信号，最后经过A/D转换送入计算机进行处理。
目前存在的问题是在实际安装中，要求望远镜和角反射器相距至少数百米，这就给安装工作提出了很高的要求，要求选择合适的安装位置，避免建筑物和树木等对光的影响，限制了它的使用范围；另外，现在的差分吸收光谱系统过于庞大，不能实现便携，无法满足移动监测的要求。
发明内容
本发明的目的是为了解决现存的差分吸收光谱系统过于庞大且不便安装的难题，提供一种便携式差分吸收光谱方法及装置。本发明利用多次反射池替代开放式光路，在不需要望远镜与反射器的情况下完成大气污染气体监测，减少其体积，避免了由于安装带来的难题。实现了差分吸收光谱系统的便携，克服了安装难题，同时实现了该仪器的移动监测，扩展了该仪器的使用领域。
本发明的技术方案如下：
一种便携式差分吸收光谱方法，其特征在于有多次反射池，在多次反射池内充入待测气体，激光光源发射的光经过透镜的汇聚，进入多次反射池，在多次反射池内经过多次反射后出射，通过透镜的汇聚，进入光纤导入光谱仪，进行光谱信号的转换，然后将数字信号送到计算机进行处理。
一种便携式差分吸收光谱装置，包括光源、计算机；其特征在于光源的后续光路上依次设置有汇聚透镜、多次反射池，多次反射池的出射光经过透镜汇聚，经过光纤耦合器、光纤输入到光谱仪，光谱仪和计算机连接。
本发明的主要特点：
本发明是采用多次反射池代替开放光路；在不需要望远镜与角反射器的情况下完成大气污染气体监控。
附图说明
附图为便携式差分吸收光谱装置结构原理框图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行进一步的描述。
激光光源1发射的激光束经透镜2的汇聚通过样品池3，同时在样品池3中通入标准气体，经过充有氮气的多次反射池进行多次反射，再经过透镜5的汇聚、光纤耦合器6的作用后通过光纤7导入光谱仪8中，完成光谱信号的转换，最后送计算机11处理，装置主控电路板9为完成探测器的控制、采集控制等工作，时序产生板10为探测器提供必须的时序信号，本步骤为初步校零。
当校零后，移去样品池3，再在多次反射池4内充入待测气体，此时激光光源1发射的光经过透镜2的汇聚通过充有待测气体的多次反射池4进行多次反射后出射，再通过透镜5的汇聚，光纤耦合器6的作用后通过光纤7导入光谱仪8中，完成光谱信号的转换，再通过主控电路板9完成探测器的控制，采集控制等工作，再通过时序产生板10为探测器提供必须的时序信号，最后把数字信号送到计算机11进行处理。得到待测气体中有关污染物的浓度。
多次反射池4为怀特池。
Claims (2)
1.一种便携式差分吸收光谱方法，其特征在于有多次反射池，在多次反射池内充入待测气体，激光光源发射的光经过透镜的汇聚，进入多次反射池，在多次反射池内经过多次反射后出射，通过透镜的汇聚，进入光纤导入光谱仪，进行光谱信号的转换，然后将数字信号送到计算机进行处理。
2.一种便携式差分吸收光谱装置，包括光源、计算机；其特征在于光源的后续光路上依次设置有汇聚透镜、多次反射池，多次反射池的出射光经过透镜汇聚，经过光纤耦合器、光纤输入到光谱仪，光谱仪和计算机连接。
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