CN110621980A - 气体测量系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种气体测量系统，其包括：相干光源(1、201、301、401)，所述相干光源发射光束；探测器(8、208、308、408)；光路(2、202、302)，所述光路构造在所述光源(1、201、301、401)和所述探测器(8、208、308、408)之间；和气体室(4、204、304、404)，所述气体室布置在所述光源(1、201、301、401)和所述探测器(8、208、308、408)之间的光路中，使得所述探测器(8、208、308、408)接收穿过所述气体室(4、204、304、404)透射的光；其中，所述气体室(4、204、304、404)包括多孔陶瓷(11、211、311、411)；并且其中，所述气体室(4、204、304、404)具有光学路径长度，所述光学路径长度是所述气体室(4、204、304、404)的实际层厚度的数倍；其特征在于，此外在所述光源(1、201、301、401)和所述气体室(4、204、304、404)之间的光路(2、202、302)中还布置有光学元件(3、203、303、403)；由所述光源(1、201、301、401)发出的光束在入射到所述气体室(4、204、304、404)中时被扩张并且不聚焦。

Description

气体测量系统
技术领域
本发明涉及一种具有气体室的气体测量系统。所述气体测量系统用于以吸收光谱的方式确定气态测量介质的至少一个化学和/或物理的参数。
背景技术
吸收光谱学并且尤其是借助可调谐的激光器的所谓的二极管激光吸收光谱学，也被称为TDLAS(可调谐二极管激光吸收光谱学，tunable diode laser absorptionspectroscopy)允许研究气体的特定吸收，例如氧气(O2)、二氧化碳(CO2)、一氧化碳(CO)、氮氧化物(NOx)、甲烷(CH4)、胺、氨(NH3)、硫化氢(H2S)、二氧化硫(SO2)、卤化氢化合物，如HCI或者HF、水或者说湿气(H2O)，或甚至是这些气体的混合物，并且由此确定它们在测量介质中的浓度。在此，用于例如氧气测量系统的应用领域从在废气监控领域中的简单应用延伸至在化学和石油化学领域中的复杂的过程控制。其它示例性的应用领域包括在能源产生和垃圾焚烧中的燃烧过程控制。
通常在透射组件中进行测量，其中，也已知在透反射(Transflexion)组件中进行测量。由相干光源，如激光器或者二极管激光器发射出的射束被测量介质偏转并且在与同一测量介质相互作用之后被合适的探测器探测。
根据朗伯-比尔(Lambert-Beerschen)定律，这样的测量的指示灵敏度与吸收路程相关、即与光在待分析气体中的光学路径长度相关，其中，为了确定较小的浓度需要较长的吸收路程。
在TDLAS的情况下，借助可调谐的激光器的射束透射所述测量介质。在此，射束的波长在预给定的波长范围内周期性地变化，其中，被所述激光器覆盖的波长范围优选包括待研究气体的一个或者多个吸收带。被覆盖的波长范围通过所使用的激光器、更准确地说通过所使用的二极管激光器确定。已知多个激光器和二极管激光器。所谓的DFB激光器(分布反馈激光器，distributed feedback laser)能够覆盖在约700nm至约3μm之间的波长范围。所谓的VCSEL激光器(垂直腔面发射激光器，vertical-cavity surface-emittinglaser)能够覆盖直至约2.1μm的波长范围，QCL激光器(量子级联激光器，quantum cascadelaser)能够覆盖直至约3.5μm或者甚至高于约4.3μm的波长范围，ICL激光器(带间级联激光器，interband cascade laser)能够覆盖约3μm至约6μm的波长范围。
一种用于为了测量较小或较低浓度而延长光学路径长度的方案是，使用多孔的陶瓷材料、尤其是微米多孔或纳米多孔的陶瓷作为气体室的一部分。然而，已经能够表明，在光路中使用这样的材料由于在恰好该多孔材料上的散射而导致不希望的干涉效应，在探测器上导致所谓的斑点形成，这在波长扫描的动态状况中导致信号受到非常严重的噪声污染。
T.Svensson等在《物理评论快报》107，143901(2011)(T.Svensson,etal.Phys.Rev.Lett.107,143901(2011))中说明了对光与气体在强烈散射的纳米多孔和微米多孔的材料，如尤其是具有不同孔大小的、由二氧化钛(TiO2)、氧化锆(ZrO2)或者氧化铝(Al2O3)制成的烧结陶瓷中的相互作用的研究。已经能够表明，光被这种多孔陶瓷随机散射或微散射(英文：random scattering)并且由此与被透射的陶瓷材料的实际厚度相比极大延长了光学路径长度。此外还表明，这些材料原则上适合用作在760nm的情况下对氧气进行TDLAS确定的小型多通道气体室，其中，经表明二氧化钛由于在760nm的情况下具有强烈的吸收带而较不适合。
对强烈散射的多孔材料的光谱学研究的已知局限是光学干涉噪声(英文：opticalinterference noise)，该光学干涉噪声例如能够通过激光束抖动(Laser BeamDithering)被抑制，T.Svensson等在《光学快报》33(1)，80(2007)(T.Svensson et al.,Opt.Lett.33(1),80(2008))中更准确地说明了该激光束抖动。为此，可以旋转样品和/或使用“跟踪线圈(Tracking Coils)”，所述跟踪线圈包括透镜，该透镜布置在两个线圈附近并且由此能够实现透镜位置的适配。
J.Larsson等在《应用光学》54(33)，9772(2015)(J.Larsson,et al.Appl.Optics54(33)，9772(2015))中同样说明了使用强烈散射的多孔陶瓷作为TDLAS组件中的多通道室，以便在760nm的情况下借助波长调制的光谱学来确定在作为光学不可见介质的木材中的氧气，其中，波长调制用于通过噪声抑制改善测量系统的灵敏度。一块约5mm厚度的陶瓷材料被引入到待研究的木材中并且探测在该材料上散射的激光，所述激光经由第一光纤被耦合到材料中并且经由第二光纤再次被脱耦。在该试验中，干扰性光学干涉被抑制，其方式是：借助小的马达使光学部件运动。
CN 102 621 063B公开了一种具有气体室的气体测量系统，所述气体室由多孔的氧化铝制成，其中，为了抑制干涉噪声使用准直仪来优化激光束，该准直仪被引导穿过耦合到所述气体室上的纤维。
CN 202 590 092A公开了一种具有激光器和气体室的气体测量系统，所述气体室具有由多孔材料构成的芯，其中，用于散射的激光的探测器布置在三维的移动台上，使得所述探测器能够被移动，以便调节或者检测所希望的光学路径长度。
已知的用于抑制干涉噪声的可能性在商用的气体测量系统中在过程环境中不能这样地实现，因为测量系统的光学部件的运动在机械上是复杂的，需要很大空间以及复杂的电子操控装置，由此，这种气体测量系统变得很大和/或需要经常维护。
发明内容
因此，本发明的任务在于，提供具有紧凑的气体室的鲁棒的气体测量系统，所述气体室包括多孔陶瓷并且具有改善的信噪比。
该任务通过根据本发明的气体测量系统来解决，所述气体测量系统包括：发射光束的相干光源、探测器、构造在光源和探测器之间的光路和气体室，该气体室布置在光源和探测器之间的光路中，使得探测器接收穿过气体室透射的光。气体室包括多孔陶瓷材料并且具有光学路径长度，该光学路程长度是气体室的实际层厚度的数倍。此外，光学元件布置在光源和气体室之间的光路中，由光源发出的光束在入射到气体室中时被扩张并且不聚焦。所述光学元件或者是光学透明的窗，其中，由于光束的发散实现光束的扩张；或者包括使光束变形的漫射器光学元件或至少一个衍射光学元件，使得由光源发出的光束在入射到气体室中时被扩张并且不聚焦。
由于在所述气体室中使用多孔陶瓷，入射到气体室中的、更确切地说入射到多孔陶瓷中的光在其再次离开陶瓷之前在该陶瓷内被多次反射或随机散射，由此产生光学路径长度，该光学路径长度是气体室的实际层厚度的数倍并且尤其是多孔陶瓷的层厚度的数倍。
如开头已经说明的那样，这种多孔陶瓷的使用导致不希望的干涉和斑点形成。该斑点形成在根据本发明的气体测量系统中被抑制，其方式是：由光源发出的光束在入射到气体室中时被扩张并且不聚焦，由此，出现的干扰能够被相互抵消并且能够从测量信号中被平均。
优选地，由光源发出的光波或者光束的相位被尽可能地混合。假设是高斯光束，这意味着，离光束腰部更远的波前更强烈地被弯曲。
能够实现的是，光学路径长度比气体室的实际层厚度大或者说长至少10倍并且尤其长至少50倍。在最优条件下甚至能够实现比实际层厚度长直至数百倍的光学路径长度。术语“气体室的实际层厚度”被理解为气体室的厚度，该厚度相当于光在没有在多孔陶瓷上随机散射的情况下穿过所述气体室走过的路程。光学路程长度的极限延长才能够实现特别小的、紧凑的气体测量系统的结构。此外，相应小的气体室还具有以下优点：由于样品体积小而能够实现非常快的气体更换时间，从而也能够可靠地检测和研究在待研究气体中的快速的浓度变化。
在一个构型中，所述光学元件是光学透明的窗、尤其是过程窗(Prozessfenster)。该光学透明的窗主要用于将气体室与其它光学构件，如尤其是光源和探测器分离并且防止待测量的气体例如能够从气体室侵入到气体测量系统的其它构件中。这尤其在为了扩张光束而仅利用该光束的“自然”发散时是重要的。
在另一构型中，所述光学元件使光束变形，其中，所述光学元件包括漫射器或衍射光学元件或衍射元件的组合。这样构型的光学元件主动地作用到所述光束上并且用于扩张该光束，使得被扩张且不聚焦的光束能够入射到所述气体室中。这种射束扩张例如可以通过使用柱形透镜、与光圈组合的柱形透镜、透镜阵列或者鲍威尔透镜(Powell Linse)来实现。代替衍射光学元件也可以使用折射光学元件用于光束扩张。
使用光学元件或光束的自然发散用于光束的扩张是特别有利的，因为以这种方式可以避免使用能够机械运动的构件和/或复杂的电子操控装置，这能够实现小且紧凑的气体测量系统的结构。
在另一构型中，使光束变形的光学元件此外还可以起过程窗作用。当根据本发明的气体测量系统构型得特别小且紧凑时，该构型尤其具有优点，因为所述光学元件不但可以用于光束变形，而且可以用于分离所述气体室。
此外，所述气体测量系统还可以包括另外的光学元件，该另外的光学元件在气体室和探测器之间布置在光路中并且包括光学窗或反射器。视该气体测量系统的构型而定，所述另外的光学元件用于将探测器与气体室在空间上分离，该另外的光学元件主要在透射组件中是重要的，或该另外的光学元件起反射器作用并且能够实现光束在从气体室出射之后被反射回该气体室并且在再次穿过气体室之后才被引导至探测器，这也被称为透反射组件。
气体测量系统的相干光源优选是激光器、尤其是可调谐的激光器。例如适用于确定氧气的激光器是例如能够在760nm的范围中发射或者改变的激光器，适用于确定氨NH3的激光器是能够在大约1500nm的范围内发射或者调制的激光器，因为氧气或者氨NH3的强烈的吸收带分别位于所述范围内。
探测器构型为光电探测器，例如构型为热电堆探测器、辐射热测量计、热电探测器、光电倍增器、光电二极管或者光敏电阻。探测器的选择在此尤其由待探测射束或待探测光的波长来确定。
在另一构型中，根据本发明的气体测量系统还具有在气体室之前连接的样品制备单元。以这种方式例如能够将干扰杂质从测量介质中移除和/或将样品从容器或过程环境中移除，然后测量该样品。
气体测量系统优选是NeSSI兼容的。NeSSI代表新采样/传感器倡议(NewSampling/Sensor Initiative)——西雅图华盛顿大学的一项倡议，其通过对具有所属的阀、减压器、滤波器和其它部件的密封和耦合系统进行标准化能够实现采样系统和/或测量系统在小空间或者甚至在最小空间上的模块化构造。
在气体室中使用的多孔陶瓷优选是纳米多孔或者微米多孔的。陶瓷的最优的孔大小在此必须根据实验求出，并且不但与所使用的波长和从而与待研究的气体相关，而且与所使用的陶瓷材料相关。
多孔陶瓷优选包括氧化锆、氧化铝、二氧化钛、二氧化硅、氧化镁、氧化钇、磷化镓、多孔硅或它们的混合物。
视气体测量系统的构型而定，该气体测量系统能够被用于确定下述气体中的一个或者多个气体的含量：氧气(O2)、二氧化碳(CO2)、一氧化碳(CO)、氮氧化物(NOx)、甲烷(CH4)、胺、氨(NH3)、硫化氢(H2S)、二氧化硫(SO2)、卤化氢化合物，如HCI或者HF、水或者说湿气(H2O)，或它们的混合物。
附图说明
在下面根据附图说明根据本发明的气体测量系统的不同实施方式。附图示出了：
图1在透射模式下的根据本发明的气体测量系统的示意图；
图2在透反射模式下的根据本发明的气体测量系统的示意图；
图3光学光路的示意图；
图4在透射模式下的根据本发明的气体测量系统的分解图，所述气体测量系统是NeSSI兼容的；
图5图4的紧凑的气体测量系统的示意性剖视图；
图6借助聚焦到气体室上的光束或者扩张的光束对氧气吸收线的比较测量。
具体实施方式
图1示出在透射模式下的根据本发明的气体测量系统的示意图。该气体测量系统包括相干光源1，该相干光源沿着通过箭头表示的光路2发射出光或射束。作为相干光源可以使用激光器，二极管激光器，尤其是可调谐的二极管激光器，其中，根据待确定的气体选择入射光的波长。例如，为了确定氧气，尤其可以使用具有760nm波长的相干光源1。
光源1的光被光学元件3偏转到气体室4中，该气体室包括多孔陶瓷11。多孔陶瓷11优选是微米多孔陶瓷或者纳米多孔陶瓷11，该多孔陶瓷包括氧化锆、氧化铝、二氧化钛、硅酸盐、氧化镁、氧化钇、磷化镓、多孔硅或它们的混合物。在此根据相干光源的所使用的波长选择多孔陶瓷11的孔大小，所述孔大小优选位于20nm至5μm之间。对于具有在MIR(中红外区)中的波长的应用，可以使用具有直至10μm的孔大小的陶瓷。针对在波长为760nm的情况下确定氧气，具有约100nm的孔大小的氧化锆尤其适合。
照射到气体室4上或者入射到气体室4中的光束优选不聚焦并且被扩张，使得多孔陶瓷11面式地而不是点状地如在聚焦的射束时那样被照射。根据实验能够表明，在使用具有约18mm直径的盘形陶瓷11时，约4mm的射束直径引起足够的干涉抑制。
射束扩张已经可以通过由光源1出射的光在一定距离上的“自然”发散来实现。在这种情况下，光学元件3可以构造为可透光的窗或者不具有特定成像特性的过程窗，并且因此主要用于将光源与样品或者测量介质分离。此外，光学元件可以构型为漫射器或衍射光学元件。这些元件优选同时起可透光的窗作用或者这些元件能够与附加的过程窗一起被使用。
此外，气体室4包括如在这里所示的接口5、6，用于导入或者导出待研究的气态样品。该样品例如可以是气态测量介质，如也可以是与测量介质分离的样品。所述气态样品可以直接地或者经由在这里所示的样品提取系统或样品制备系统7被引入到气体室4中。已知不同的样品提取系统或样品制备系统，借助这些样品提取系统或样品制备系统能够从测量介质或者过程环境中提取气态样品并且视构型而定也能够制备气态样品。
光在气体室4中与位于其中的样品相互作用并且在从气体室4中出射之后被偏转到适合的探测器8上。为此，如在这里示例性示出的那样，可以在气体室4和探测器8之间的光路中布置另外的光学元件9。在气体测量系统中在透射模式下，作为另外的光学元件9例如可以使用会聚光学器件，该会聚光学器件将由气体室4出射的光聚焦到探测器8上。在一个特别紧凑的气体测量系统中，所述另外的光学元件还可以用作过程窗，并且因此将样品与探测器8物理分离。探测器8以及相干光源1与合适的控制和/或调节单元10连接，所述控制和/或调节单元也可以包括分析评估单元。
图2示出在透反射模式下的根据本发明的气体测量系统的示意图，在该气体测量系统中，相干光源201和探测器208布置在共同的壳体212中并且与合适的控制和/或调节单元210连接。由光源201发出的光束(该光束的光路202在这里通过箭头表示)被优选同时用作过程窗的光学元件203偏转到气体室204中，该气体室包括多孔陶瓷211。待研究的气体能够通过合适的入口和出口205、206被引入到气体室204中并且被再次排出。在这里示例性示出的实施方式中，气体样品被引导穿过气体室204。在穿过陶瓷211或者气体室204之后，出射的光被在这里构型为反射器的另外的光学元件209再次偏转并穿过气体室205和光学元件203返回。
图3示例性且示意性地示出根据本发明的气体测量系统的光学光路，为了更清楚起见，仅示出在透射模式下的光路。由相干光源301发射出光束302，该光束被光学元件303、气体室和另外的光学元件309偏转到探测器308上。发出的光束302扩张直至照射到气体室304上，更准确地说直至照射到包含在其中的多孔陶瓷311上，使得该多孔陶瓷被漫射的激光照射。根据实验已经能够表明，通过光束或者激光束的扩张能够强烈地抑制干扰的干涉、尤其斑点形成并且能够明显改善信噪比，如在图5中示例性地针对氧气-吸收线的测量所示的那样。
此外，如在这里所示的那样，气体测量系统还可以具有光圈313，该光圈布置在光学元件303和气体室304之间的光路302中。如果使用虹膜光圈，则此外还能够改变光束的直径并且因此改变入射到气体室304中的光的强度。
多孔陶瓷311具有约5mm至10mm的实际层厚度，然而，通过在陶瓷中存在的纳米颗粒或微米颗粒上的漫反射，光经过的有效光学路径314被延长了数倍，如通过箭头所表示的那样。因此，气体室304的光学路径长度比该气体室的实际层厚度长数倍。
由气体室出射的光被所述另外的光学元件309偏转到探测器8上。所述另外的光学元件309的构型已经结合用于透射组件的图1并且结合用于透反射组件的图2得到说明。
作为光学元件3、203、303和气体室4、304、404可以使用已经结合图1和图2所说明的变型。此外，光束可以沿着光源1、201、301和气体室4、204、304之间和/或气体室4、204、34和检测器8、208、308之间的光路2、202、302完全或部分地在光导体中被引导。
图4和5示出根据本发明的气体测量系统的剖视图，所述气体测量系统是NeSSI兼容的。图4以剖视图并且图5作为三维视图示出根据本发明的气体测量系统。
来自相干光源401(例如VCSEL激光器)的光被光学元件403(该光学元件在这里不但用作过程窗，而且用于扩张光束)、被具有多孔陶瓷411的气体室404偏转，其中，多孔陶瓷411被扩张的光束照射。此外，气体室404还具有气体接口405、406，待研究的气体可以通过所述气体接口被引入到气体室404中或者被再次排出。待研究的气体可以直接被导入到气体室404中或者如已经在图1中所示的那样，事先被引导穿过样品提取系统7。此外，气体测量系统具有至少一个测量探头415，借助该测量探头例如可以求取气体室404中的温度和/或压力。在穿过气体室404并且尤其穿过多孔陶瓷411透射之后，所述光或者光束被另外的光学元件409(该光学元件在这里也用作过程窗)偏转到探测器408上。探测器408例如构型为光电探测器。
在图4和5中作为分解图和以剖视图示出的气体测量系统构型得特别小和紧凑，其中，在组装的状态下，所有光学构件布置在壳体块416中。优选这样地构型具有多孔陶瓷411的气体室404，使得尤其当陶瓷411例如被污染时，能够简单地更换该陶瓷。此外，气体室还具有用于待分析气体的出/入口405、406。为此，多孔陶瓷411作为盘被固定在合适的框架418中，如该框架例如也已知用于固定透镜或光学滤波器。相干光源401和/或布置在支架417中的探测器408也能够被更换，这是特别有利的，因为借助同一结构可以在不同波长的情况下测量不同气体。
优选地，根据本发明的气体测量系统是NeSSI兼容的。如在图4和5中所示的那样，系统样机例如可以实现为具有小于5cm边长的紧凑的立方体。在此，多孔陶瓷411构型为由氧化锆制成的盘，该盘具有约16mm的直径、约6.4mm的层厚度和约100nm的孔大小，由此能够实现直至约5m的光学路径长度。这相当于将气体室的实际层厚度增大或者延长几乎800倍。此外，气体室404的尤其通过多孔陶瓷411的尺寸给定的小体积还具有以下优点：可以在气体室404中实现特别快的气体更换并且由此也可以检测测量介质或者待研究气体中的快速的浓度变化。
NeSSI代表新采样/传感器倡议(New Sampling/Sensor Initiative)——西雅图华盛顿大学的一项倡议，其通过对具有所属的阀、减压器、滤波器和其它部件的密封和耦合系统进行标准化能够实现采样系统和/或测量系统在小空间上的模块化构造。
图6比较地示出借助聚焦到气体室上的光束(A线)或者根据本发明被扩张(B)的光束(B线)对氧气吸收线的测量。作为相干光源使用具有760nm波长的VCSEL激光器，作为探测器使用光电探测器并且作为多孔陶瓷使用具有约6.4mm层厚度的氧化锆盘。穿过多孔陶瓷的光学路径长度通过在空气中校准被求取为约5m，因此是有效层厚度的几乎800倍。所使用的氧化锆陶瓷的孔大小约为100nm。测量A借助被聚焦到约70微米的激光束进行，而测量B借助被扩张到约4.1mm的激光束进行。由此能够强烈地抑制干涉、尤其斑点形成，这体现在借助扩张的光束吸收的吸收线B的明显改善的信噪比中。此外，还可以求取斑点抑制因子，该斑点抑制因子定义在具有斑点抑制的情况下和在没有斑点抑制的情况下的噪声比，为：
在根据本发明的气体测量系统中，通过纯光学的解决方案或者说无源的解决方案实现信噪比的该明显的改善，所述解决方案既不需要能够运动的元件，也不需要附加的电子部件操控装置。因此，根据本发明的气体测量系统是极其鲁棒的并且也能够以小而紧凑的方式实现。
附图标记列表
1、201、301、401 光源
2、202、302 光路
3、203、303、403 光学元件
4、204、304、404 气体室
5、205、405 接口
6、206、406 接口
7 样品提取或样品制备系统
8、208、308、408 探测器
9、209、309、409 另外的光学元件
10、210 控制和/或调节单元
11、211、311、411 多孔陶瓷
212 壳体
313 光圈
314 光学路径
415 测量探头
416 壳体块
417 支架
418 框架

Claims (13)

1.一种气体测量系统，所述气体测量系统包括：
-相干光源(1、201、301、401)，所述相干光源发射光束；
-探测器(8、208、308、408)；
-光路(2、202、302)，所述光路构造在所述光源(1、201、301、401)和所述探测器(8、208、308、408)之间；
-气体室(4、204、304、404)，所述气体室布置在所述光源(1、201、301、401)和所述探测器(8、208、308、408)之间的光路中，使得所述探测器(8、208、308、408)接收穿过所述气体室(4、204、304、404)透射的光；和
-光学元件(3、203、303、403)，所述光学元件布置在所述光源(1、201、301、401)和所述气体室(4、204、304、404)之间的光路(2、202、302)中；
其中，所述气体室(4、204、304、404)包括多孔陶瓷(11、211、311、411)；
其中，所述气体室(4、204、304、404)具有光学路径长度，所述光学路径长度是所述气体室(4、204、304、404)的实际层厚度的数倍；
其特征在于，所述光学元件(3、203、303、403)
i.是光学透明的窗并且基于所述光束的发散实现所述光束的扩张；
或
ii.包括使所述光束变形的漫射器光学元件或者至少一个衍射光学元件，
使得由所述光源(1、201、301、401)发出的光束在入射到所述气体室(4、204、304、404)中时被扩张并且不聚焦。
2.根据权利要求1所述的气体测量系统，其特征在于，所述光学路径长度比所述气体室(4、204、304、404)的实际层厚度长至少10倍、尤其长至少50倍并且优选长数百倍。
3.根据权利要求1所述的气体测量系统，其特征在于，所述气体室(4、204、304、404)和/或所述多孔陶瓷是可更换的。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的气体测量系统，其特征在于，所述气体测量系统包括过程窗。
5.根据权利要求4所述的气体测量系统，其特征在于，所述光学元件(3、203、303、403)起过程窗作用。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的气体测量系统，其特征在于，所述气体测量系统包括另外的光学元件(9、209、309、409)，所述另外的光学元件在所述气体室(4、204、304、404)和所述探测器(8、208、308、408)之间布置在所述光路(2、202、302)中并且包括光学窗或者反射器。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的气体测量系统，其特征在于，所述相干光源(1、201、301、401)是激光器、尤其是能够调谐的激光器。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的气体测量系统，其特征在于，所述探测器(8、208、308、408)是光电探测器，尤其是热电堆探测器、辐射热测量计、热电探测器、光电倍增器、光电二极管或者光敏电阻。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的气体测量系统，其特征在于，所述气体测量系统还包括在所述气体室(4、204、304、404)之前连接的样品制备单元(7)。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的气体测量系统，其特征在于，所述气体测量系统是NeSSI兼容的。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的气体测量系统，其特征在于，所述多孔陶瓷(11、211、311、411)是纳米多孔或者微米多孔的。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的气体测量系统，其特征在于，所述多孔陶瓷(11、211、311、411)包括氧化锆、氧化铝、二氧化钛、二氧化硅、氧化镁、氧化钇、磷化镓、多孔硅或它们的混合物。
13.一种根据前述权利要求中任一项所述的气体测量系统的使用，所述气体测量系统用于以吸收光谱的方式确定以下气体中的一个或者多个气体的含量：氧气(O2)、二氧化碳(CO2)、一氧化碳(CO)、氮氧化物(NOx)、甲烷(CH4)、胺、氨(NH3)、硫化氢(H2S)、二氧化硫(SO2)、卤化氢化合物，如HCI或者HF、水或者说湿气(H2O)，或它们的混合物。
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