CN220019379U - 一种简便易用的多次反射吸收池 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及气体检测技术领域，具体为一种简便易用的多次反射吸收池，包括光源、带球面的非直角棱镜、球面反射镜，所述带球面的非直角棱镜是指两反射面的夹角为【80°,90°)以及(90°,100°】，且入射面和出射面为球面的棱镜，所述光源和球面反射镜设置在同一侧，所述带球面的非直角棱镜设置在球面反射镜的对侧，且球面反射镜的球心位于带球面的非直角棱镜的球面顶点。本专利光路的反射次数由光学零件的参数决定，基本上不受装配的影响，因此便于装配，可靠性高。

Description

一种简便易用的多次反射吸收池

技术领域

本实用新型涉及气体检测技术领域，具体为一种简便易用的多次反射吸收池。

背景技术

目前，各种气体检测技术，如非分散光学吸收法气体测量技术，紫外差分吸收法气体测量技术等测量下限都和光程密切相关，光程越大，检测下限越低。但是光程变长通常意味着吸收池体积变大。通常采用多次反射技术如怀特池实现小体积情况下的长光程目的，但怀特池各光学器件加工精度要求高，装配调试比较复杂。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种简便易用的多次反射吸收池，以解决现有气体检测技术中通过怀特池增加光程，装配调试困难的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种简便易用的多次反射吸收池，包括光源、带球面的非直角棱镜、球面反射镜，所述带球面的非直角棱镜是指两反射面的夹角为【80°,90°)以及(90°,100°】，且入射面和出射面为球面的棱镜，所述光源和球面反射镜设置在同一侧，所述带球面的非直角棱镜设置在球面反射镜的对侧，且球面反射镜的球心位于带球面的非直角棱镜的球面顶点。

优选的，所述球面反射镜的反射次数为D/(L*tg(2θ))，其中D为球面反射镜的口径，L为带球面的非直角棱镜到球面反射镜的距离，θ为带球面的非直角棱镜的两个反射面的夹角超出或低于90°的度数。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本专利光路的反射次数由光学零件的参数决定，基本上不受装配的影响，因此便于装配，可靠性高。

附图说明

图1为本实用新型简便易用的多次反射吸收池的光路图；

图2为本实用新型带球面的非直角棱镜的结构示意图；

图3为本实用新型光路原理图。

附图标记说明：

光源1、带球面的非直角棱镜2、球面反射镜3、光电探测器4、反射面21、入射面和出射面22。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1至图2，本实用新型提供一种技术方案：

一种简便易用的多次反射吸收池，包括光源1、带球面的非直角棱镜2、球面反射镜3、光电探测器4，所述带球面的非直角棱镜2是指两反射面21的夹角大于90°或者小于90°，且入射面和出射面22为球面的棱镜，具体两反射面21的夹角范围为【80°,90°)以及(90°,100°】，本实施例所述带球面的非直角棱镜2的两反射面的夹角取91°，所述光源1、球面反射镜3、光电探测器4设置在同一侧，所述光源1用于发射光线，所述光电探测器4用于接收经多次反射增加了光程的光线，所述带球面的非直角棱镜2设置在球面反射镜3的对侧，且球面反射镜3的球心位于带球面的非直角棱镜2的球面顶点。

如图1所示，光源发出的入射光首先入射线到带球面的非直角棱镜2，经带球面的非直角棱镜2反射并出射，然后射入球面反射镜3，经球面反射镜3反射再次到带球面的非直角棱镜2，经过带球面的非直角棱镜2和球面反射镜3之间的多次反射，最终出射光线被光电探测器接收。

光学原理：由于直角棱镜的出射光和入射光侧移且平行，因此两反射面夹角为91°时，光源发出到带球面的非角锥棱镜2上部的光线，进入到带球面的非角锥棱镜2内部后，经过两个反射面21的反射，会发生侧移，角度向下偏移2°再次经过球面后射出，由于球面的汇聚作用，汇聚点会向下稍微偏移。参照图2，本实施例的带球面的非直角棱镜2前表面为球面，球面半径本实施例取50mm，棱镜采用的折射率为1.5的玻璃，因此球面形成的透镜焦距为100mm。光源1距离透镜100mm，此时光源1发出的光在球面下半部分进入到带球面的非直角棱镜2内部，成为平行光，经过2个面反射后，角度向上偏移2°射出，并重新汇聚到光源1上部。由此可以看出，此带球面的非直角棱镜2能够实现点光源向下偏移成像的功能。如果能将重新汇聚的光，再次入射到带球面的非直角棱镜2球面的上半部，就能够实现光点的再次偏移。本实施例通过在光源1附近增加一个球面反射镜3可以实现这个功能。球面反射镜3的球心位于带球面的非直角棱镜2的球面顶点，因此，带球面的非直角棱镜2的球面的上下两半部分关于球面反射镜3共轭，这样就能保证带球面的非直角棱镜2再次汇聚的光点的光，经过球面反射镜3反射回，能够全部返回到带球面的非直角棱镜2的球面上半部分。这样光点不断偏移，形成多次反射，直到偏移出球面反射镜3被光电探测器4接收。

光点偏移的距离，由带球面的非直角棱镜2到球面反射镜3的距离L和带球面的非直角棱镜2的两个反射面的夹角超出或者低于90°的度数θ决定。光点偏移量为L*tg(2θ)。假设球面反射镜的口径为D，则反射次数为D/(L*tg(2θ))。因此，通过改变两个参数，以及球面反射镜的直径，可以改变反射次数。

本实施例的光路的反射次数由光学零件的参数决定，基本上不受装配的影响，因此便于装配，可靠性高。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (2)

1.一种简便易用的多次反射吸收池，其特征在于：包括光源、带球面的非直角棱镜、球面反射镜，所述带球面的非直角棱镜是指两反射面的夹角为【80°,90°)以及(90°,100°】，且入射面和出射面为球面的棱镜，所述光源和球面反射镜设置在同一侧，所述带球面的非直角棱镜设置在球面反射镜的对侧，且球面反射镜的球心位于带球面的非直角棱镜的球面顶点。

2.根据权利要求1所述的简便易用的多次反射吸收池，其特征在于：所述球面反射镜的反射次数为D/(L*tg(2θ))，其中D为球面反射镜的口径，L为带球面的非直角棱镜到球面反射镜的距离，θ为带球面的非直角棱镜的两个反射面的夹角超出或低于90°的度数。