CN202126390U

CN202126390U - 一种吸收池

Info

Publication number: CN202126390U
Application number: CN2011202129659U
Authority: CN
Inventors: 裴世鑫; 崔芬萍; 陈敏东
Original assignee: Nanjing University of Information Science and Technology
Current assignee: Nanjing University of Information Science and Technology
Priority date: 2011-06-22
Filing date: 2011-06-22
Publication date: 2012-01-25
Anticipated expiration: 2021-06-22

Abstract

本实用新型公开一种吸收池，该吸收池是一个封闭式稳定光学谐振腔，由铝制“工”字型法兰、不锈钢接头、不锈钢管、不锈钢接头、铝制过渡法兰、压电陶瓷管以及分别固定在“工”字形法兰和压电陶瓷管一侧的平凹镜组成，吸收池的微长度可以通过压电陶瓷管的微伸缩来自动调节；吸收池的中间设有抽气孔，两端分别设有进样孔和抽样孔。吸收池能在保证真空度的同时有效改变吸收池的微长度，具有良好的密封性。

Description

一种吸收池

技术领域

本实用新型涉及一种用于吸收光谱系统的吸收池，具体涉及一种可自动改变微长度的吸收池。

背景技术

吸收池是组成吸收光谱系统的要素之一，根据吸收光谱系统测试对象所处状态的不同，传统吸收光谱系统中所用的吸收池有用于液体测量的吸收池和用于气体测量的吸收池。然而，在传统吸收光谱技术中，由光源发出的光在吸收池内只是单程通过，因此，吸收池内的介质对光的吸收光程就取决于吸收池的几何长度，然而，受限于实验室空间和仪器空间，吸收池本身不可能做的很长，这使得传统吸收光谱技术的探测灵敏度普遍偏低。随着可调谐激光器在在吸收光谱技术中的应用，一些基于多通吸收的新型光谱技术被开发出来，如腔增强吸收光谱技术、衰荡吸收光谱技术等。

在腔增强吸收光谱、衰荡吸收光谱等这类新型直接吸收光谱系统中，从激光器发出的激光光束将在进入吸收池后，将在吸收池内多次往返，从而增加吸收池内样品的吸收光程，为了尽可能增加吸收池内气体对光的吸收光程，在腔增强吸收光谱系统等新型多通吸收光谱技术中，吸收池一般采用由高反射率的平凹镜组成的稳定的光学谐振腔，而激光进入吸收池，则是通过激光与光学谐振腔的“共振”形式耦合到吸收池。因此，在气相条件下，用于腔增强吸收光谱系统等新型多通吸收的吸收池，不但要有良好的密封性能，而且要能够提供激光与谐振腔共振条件，而现有的吸收光谱系统所用吸收池的长度固定，难以使激光以“共振”形式耦合到吸收池。

发明内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术中吸收池长度固定，激光无法以“共振”的形式耦合到吸收池的缺陷，提供一种能够自动改变微长度的吸收池。

为了达到上述目的，本实用新型提供一种吸收池，该吸收池是一个封闭式稳定光学谐振腔，光学谐振腔包括金属主体和固定在金属主体两侧的两块平凹镜，其特征在于：所述谐振腔的一块平凹镜通过压电陶瓷管与金属主体相连。

该吸收池包括不锈钢谐振管和密封连接在不锈钢谐振管两端的左、右接头；所述左、右接头上分别设置进样孔和抽样孔；所述右接头的外端通过第一过渡法兰与压电陶瓷管相连，压电陶瓷管的另一端与第二过渡法兰相连，第二过渡法兰还连接一法兰盘，所述平凹镜设置在第二过渡法兰与右端法兰盘之间；左接头的外端连接一工字形法兰，该工字形法兰也与一端法兰盘连接，所述平凹镜被夹持在工字形法兰与该端法兰盘之间；左、右接头为圆柱形管状，并与谐振管及工字形法兰、压电陶瓷管连通。

谐振管上端面垂直于轴线方向设有一个小孔，小孔上焊接一测压管，吸收池通过测压管与测压装置相连。两端接头的上端面分别设有与进样孔和抽气孔相垂直的平台。进样孔、抽样孔上分别安装有真空阀门。两端接头的内侧还设有定位台阶，谐振管的外壁与所述定位台阶相配合。工字形法兰与接头、平凹镜与工字形法兰、第一过渡法兰与接头、平凹镜与第二过渡法兰之间均设有O形橡胶圈。且谐振管上设有固定架。

本实用新型相比现有技术具有以下优点：

吸收池是一个封闭式稳定光学谐振腔，构成谐振腔的腔镜是两块具有高反射率的平凹镜，其中一个平凹镜通过压电陶瓷管固定在吸收池的金属主体上，当对压电陶瓷管加上周期性扫描电压，压电陶瓷管沿径向和轴向产生微伸缩，利用压电陶瓷管在轴向的产生的微伸缩振动，可带动与其相连的平凹镜沿轴向运动，从而使吸收池的微长度发生周期性变化，当吸收池的长度为激光半波长整数倍时，激光可以有效耦合到吸收池；在进样孔、抽气孔、测压不锈钢钢管三个位置安装真空阀门，能有效的抽离吸收池内气体，同时达到一个良好密封性能。

附图说明

图1为本实用新型吸收池的立体结构示意图。

图2为图1的纵截面示意图。

图3为图1中法兰盘的结构示意图。

图4为图1中工字形法兰的结构示意图。

图5为图1中接头的结构示意图。

图6为图1中第一过渡法兰的结构示意图。

图7为图1中第二过渡法兰的结构示意图。

图8为图1中固定架的结构示意图。

图中，1-法兰盘，2-平凹镜，3-工字形法兰，4-接头，5-进样孔，6-谐振管，7-测压管，8-平台，9-抽气孔，10-第一过渡法兰，11-压电陶瓷管，12-第二过渡法兰，13-固定架，14-定位台阶，15-限位台阶。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型吸收池进行详细说明。

结合图1和图2，本实用新型吸收池主体为一谐振管6和固定在谐振管两端的接头4；谐振管6为不锈钢钢管，谐振管6两端开口，且两端面平行，谐振管6两端分别密封焊接两个中间设有圆柱形通孔的不锈钢接头4，接头4和谐振管6共轴线，两个接头4的外端面平行。结合图5所示，接头4内侧设有定位台阶14，谐振管6的外壁与定位台阶14贴紧相配合。左端接头的外端面通过三组螺丝与工字形法兰3一端相连。吸收池两端还设有法兰盘1，一个平凹镜2被夹持于工字形法兰3和该端法兰盘1之间。结合图3，法兰盘1与平凹镜2相连的一端设有限位台阶15，平凹镜2的外圈与限位台阶15紧配，法兰盘1用螺丝固定在工字形法兰3上，并将平凹镜2夹持于二者之间。第一过渡法兰10、压电陶瓷管11和第二过渡法兰12通过强力密封胶粘合成一个工字形结构，并用螺丝将第一过渡法兰10固定在吸收池主体右端接头4的外端面。另一平凹镜置于第二过渡法兰12和右端法兰盘1之间（法兰盘的结构如图3所示，将平凹镜卡在法兰盘和第二过渡法兰之间）。两个平凹镜的凹面相对。两端接头4、谐振管6、工字形法兰3、第一过渡法兰10和压电陶瓷管11相连通并共轴。

工字形法兰3与接头4之间、平凹镜2与工字形法兰3之间、第一过渡法兰10与接头4之间、第二过渡法兰12与平凹镜2之间均设有橡胶制得的O形圈，以防止吸收池漏气。

结合图4和图6，第一过渡法兰10以及工字形法兰3与左端接头的固定面上，设有两种不同大小的通孔，三组小孔，三组大孔，其中小孔用于通过普通螺丝将其固定在接头上，而大孔则用于安装微调螺丝，以便调节两端固定的平凹镜，使两平凹镜平行。

上述谐振管6的中间设有小孔，孔上焊接测压管7，测压管7为不锈钢细管，吸收池通过测压管7连接测压装置，用于测量吸收池内气体压力。两端接头4的上端面垂直于轴线方向分别设有进样孔5和抽气孔9，在进样孔5和抽气孔9上安装真空阀门，能够对吸收池抽真空，且能达到密封效果。同时两端接头的上端面分别设有垂直于进样孔5和抽气孔9的平台，方便真空阀门的安装固定。

谐振管6上设有两个固定架13，并通过固定架13固定在工作平台上。结合图8，固定架13为组合式环状，方便拆装、固定。使用时，通过抽气孔9将谐振管6内的空气抽离后，从进样孔注入待测介质，关闭真空阀门。对压电陶瓷管11加上一个扫描电压，使得压电陶瓷管11产生沿轴向的伸缩振动，进而使吸收池获得一个微尺度长度变化。

Claims

1.一种吸收池，该吸收池是一个封闭式稳定光学谐振腔，光学谐振腔包括金属主体和固定在金属主体两侧的两块平凹镜，其特征在于：所述谐振腔的一块平凹镜通过压电陶瓷管与金属主体相连。

2.根据权利要求1所述的吸收池，其特征在于：该吸收池包括不锈钢谐振管和密封连接在不锈钢谐振管两端的左、右接头；所述左、右接头上分别设置进样孔和抽样孔；所述右接头的外端通过第一过渡法兰与压电陶瓷管相连，压电陶瓷管的另一端与第二过渡法兰相连，第二过渡法兰还连接一法兰盘，所述平凹镜设置在第二过渡法兰与右端法兰盘之间；左接头的外端连接一工字形法兰，该工字形法兰也与一端法兰盘连接，所述平凹镜被夹持在工字形法兰与该端法兰盘之间；左、右接头为圆柱形管状，并与谐振管及工字形法兰、压电陶瓷管连通。

3.根据权利要求2所述的吸收池，其特征在于：所述第二过渡法兰与所述端法兰盘上均设有螺丝孔，两者通若干组过螺丝连接并将平凹镜夹持其间。

4.根据权利要求2所述的吸收池，其特征在于：所述工字形法兰固定面与所述端法兰盘上均设有螺丝孔，两者通过若干组螺丝连接并将平凹镜夹持其间。

5.根据权利要求2、3和4任一所述的吸收池，其特征在于：所述工字形法兰与接头、平凹镜与工字形法兰、第一过渡法兰与接头、平凹镜与第二过渡法兰之间均设有O形橡胶圈。

6.根据权利要求5所述的吸收池，其特征在于：所述进样孔、抽样孔上分别安装真空阀门。

7.根据权利要求5所述的吸收池，其特征在于：所述两端接头的上端面分别设有与进样孔和抽样孔相垂直的平台。

8.根据权利要求5所述的吸收池，其特征在于：所述谐振管上端面垂直于轴线方向设有一个小孔，小孔上焊接有测压管。

9.根据权利要求2所述的吸收池，其特征在于：所述两端接头的内侧设有定位台阶，所述谐振管的外壁与所述定位台阶相配合。

10. 根据权利要求2所述的吸收池，其特征在于：所述谐振管上设有固定架。