[发明专利]基于声谐振腔的石英音叉增强型光声光谱气体传感装置

权利要求书

1.一种基于声谐振腔的石英音叉增强型光声光谱气体传感装置，包括激 光器(1)和其光路(2)上的聚焦透镜(5)、管状谐振腔，以及石英音叉(11)、 与所述激光器(1)输入端电连接的函数发生器(15)、与所述石英音叉(11) 输出端电连接的锁相放大器(14)，所述管状谐振腔的管轴心与所述光路(2) 同轴，所述聚焦透镜(5)的焦点位于所述管状谐振腔中，所述函数发生器(15) 的输出端与所述锁相放大器(14)的输入端电连接，其特征在于：

所述管状谐振腔为中部置有狭缝(91)的声谐振腔(9)，所述狭缝(91) 与声谐振腔(9)的管长相垂直，所述聚焦透镜(5)的焦点位于声谐振腔(9) 中的狭缝(91)处，所述声谐振腔(9)的长度为≤10mm、外直径为≤1mm、 内直径为≤0.6mm，所述狭缝(91)的宽度为≤0.2mm、长度为≤声谐振腔(9) 的内直径；

所述石英音叉(11)的音叉臂(111)位于所述狭缝(91)处，其与狭缝 (91)间的距离为≥0.001mm。

2.根据权利要求1所述的基于声谐振腔的石英音叉增强型光声光谱气体 传感装置，其特征是音叉臂(111)的平面与声谐振腔(9)相平行、且音叉 切口(112)与狭缝(91)的缝长平行对齐设置，或音叉臂(111)的平面与 声谐振腔(9)相垂直、且音叉臂(111)中的一只与狭缝(91)的缝长平行 对齐设置，或音叉臂(111)的平面与声谐振腔(9)相平行、且音叉切口(112) 的顶端与狭缝(91)的缝深垂直对齐设置。

3.根据权利要求1所述的基于声谐振腔的石英音叉增强型光声光谱气体 传感装置，其特征是激光器(1)为分布反馈式半导体激光器或量子级联激光 器。

4.根据权利要求1所述的基于声谐振腔的石英音叉增强型光声光谱气体 传感装置，其特征是激光器(1)与聚焦透镜(5)间的光路(2)上串接有光 纤(3)和准直透镜(4)。

5.根据权利要求1所述的基于声谐振腔的石英音叉增强型光声光谱气体 传感装置，其特征是激光器(1)的输入端与函数发生器(15)间串接有激光 控制器(17)。

6.根据权利要求5所述的基于声谐振腔的石英音叉增强型光声光谱气体 传感装置，其特征是锁相放大器(14)与激光控制器(17)间串接有计算机 (16)。

7.根据权利要求1所述的基于声谐振腔的石英音叉增强型光声光谱气体 传感装置，其特征是石英音叉(11)的输出端与锁相放大器(14)间串接有 前置放大器(13)。

8.根据权利要求1所述的基于声谐振腔的石英音叉增强型光声光谱气体 传感装置，其特征是声谐振腔(9)位于样品池(7)中，所述样品池(7)上 分别置有入射窗口(6)、出射窗口(10)和进气口(8)、出气口(12)。