[发明专利]红外光谱术

权利要求书

1.一种装置，包括：

提供光束的光源；

分光器，配置成把所述光束分为样品光束和参照光束；

容纳要进行分析的样品材料的样品路径，对所述样品光束进行定向使其穿过所述样品路径以与所述样品材料进行相互作用；

容纳参照材料的参照路径，对所述参照光束进行定向使其穿过所述参照路径以与所述参照材料进行相互作用；

色散器，配置成在所述样品光束离开所述样品路径后对其进行接收以及在所述参照光束离开所述参照路径后对其进行接收，所述色散器输出经色散样品光束和经色散参照光束；以及

光探测器，配置成接收所述经色散样品光束和所述经色散参照光束并输出电信号，所述电信号包括指示所述样品光束在离开所述样品路径后的光谱以及所述参照光束在离开所述参照路径后的光谱的数据。

2.根据权利要求1的装置，还包括：

数据处理器，连接到存储有软件程序的存储器，所述数据处理器配置成对所述数据进行处理以检测是否存在构成所述样品材料的至少一种类型的分子物种；以及

发送器，配置成向接收器传送经处理的数据。

3.根据权利要求1的装置，还包括配置成向远程接收器传送所述数据的发送器。

4.根据权利要求2的装置，其中处理包括在所述样品光束的光谱中检测归因于所述样品材料中所述至少一种类型的分子物种的存在的对特定波长的吸收和透射的至少之一，以及还包括依照用于所述参照光束的光谱校准的标准发射，使用所述参照光束的光谱来确定差光谱。

5.根据权利要求1到4中任何一个的装置，其中所述样品材料包括空气，以及其中所述参照材料包括空气中的组成成分。

6.根据权利要求1到4中任何一个的装置，其中所述样品材料包括空气，以及其中所述参照材料包括氩气。

7.根据权利要求1到6中任何一个的装置，其中所述光源是广谱红外源。

8.根据权利要求1到7中任何一个的装置，其中所述光源是具有约2500纳米到约6000纳米范围内的波长的红外源。

9.根据权利要求1到8中任何一个的装置，其中所述色散器包括色散棱镜，以及其中所述光探测器包括光探测器的电荷耦合器件阵列或光探测器的互补型金属氧化物半导体阵列。

10.根据权利要求1到9中任何一个的装置，其中所述样品路径包括向周围环境敞开以接收环境空气的样品管体，其中所述参照路径包括容纳有氩气的密封参照管体，以及其中所述样品管体的长度与所述参照管体的长度相等。

11.一种方法，包括：

从光源输出光束；

将所述光束分为样品光束和参照光束；

对所述样品光束进行定向使其穿过容纳要进行分析的样品材料的样品路径以与所述样品材料进行相互作用；

同时，对所述参照光束进行定向使其穿过容纳参照材料的参照路径以与所述参照材料进行相互作用；

在所述样品光束离开所述样品路径后对其进行色散并在所述参照光束离开所述参照路径后对其进行色散，以及输出经色散样品光束和经色散参照光束；以及

从所述经色散样品光束和所述经色散参照光束中生成电信号，所述电信号包括指示所述样品光束在离开所述样品路径后的光谱以及所述参照光束在离开所述参照路径后的光谱的数据。

12.根据权利要求11的方法，还包括：

对所述数据进行处理以检测是否存在构成所述样品材料的至少一种类型的分子物种；以及

将经处理的数据传送到接收器。

13.根据权利要求11的方法，还包括将所述数据传送给远程接收器。

14.根据权利要求12的方法，其中处理包括在所述样品光束的光谱中检测归因于所述样品材料中所述至少一种类型的分子物种的存在的对特定波长的吸收和透射的至少之一，以及还包括依照用于所述参照光束的光谱校准的标准发射，使用所述参照光束的光谱来确定差光谱。

15.根据权利要求11到14中任何一个的方法，其中所述样品材料包括空气，以及其中所述参照材料包括空气中的组成成分。

16.根据权利要求11到14中任何一个的方法，其中所述样品材料包括空气，以及其中所述参照材料包括氩气。