[发明专利]采用气体吸收光谱测量材料漫反射率的装置及方法

权利要求书

1.一种采用气体吸收光谱测量材料漫反射率的装置，它包括电源（1），其特征在于，它还包括激光光源（2）、聚焦透镜（3）、积分球（4）、光电探测器（5）、数据采集卡（6）和计算机（7），

积分球（4）具有入光孔（4-1）和出光孔（4-2），所述入光孔（4-1）的中心与积分球（4）球心的连线和出光孔（4-2）的中心与积分球（4）球心的连线的夹角为直角，该积分球（4）的内壁均匀喷涂待测材料，该积分球（4）内充满已知浓度气体；

电源（1）为激光光源（2）提供工作电源，激光光源（2）发出的光束通过聚焦透镜（3）聚集后由积分球（4）的入光孔（4-1）进入到积分球（4）内，最终从出光孔（4-2）出射，从出光孔（4-2）出射的光束入射至光电探测器（5）的光接收面，光电探测器（5）的电信号输出端连接数据采集卡（6）的采集信号输入端，数据采集卡（6）的采集信号输出端连接计算机（7）的采集信号输入端。

2.根据权利要求1所述的采用气体吸收光谱测量材料漫反射率的装置，其特征在于，激光光源（2）发出的光束的波长为紫外波段、可见光波段或近中红外波段。

3.根据权利要求1所述的采用气体吸收光谱测量材料漫反射率的装置，其特征在于，所述积分球（4）内的已知浓度气体具有特征吸收谱。

4.根据权利要求1所述的采用气体吸收光谱测量材料漫反射率的装置，其特征在于，所述数据采集卡（6）的采集信号输出端连接计算机（7）的PCI接口。

5.一种基于权利要求1所述采用气体吸收光谱测量材料漫反射率的装置的采用气体吸收光谱测量材料漫反射率的方法，其特征在于，

激光光源（2）发出的光束在积分球（4）内与已知浓度气体及待测材料相互作用后，被光电探测器（5）接收，光电探测器（5）输出的电信号通过数据采集卡（6）传输给计算机（7），计算机（7）通过计算获得待测材料的漫反射率ρ(ν)为：

ρ(ν)=1exp(-α(ν)N23D)1I0SIπD2+(1-f),]]>

式中α为已知浓度气体的吸收截面，ν为已知浓度气体吸收谱的中心频率，N为已知浓度气体的粒子数密度，D为积分球（4）的直径，I₀为激光光源（2）发出的光束的光强，S为电探测器（5）的光接收面的表面积，I为电探测器（5）光接收面接收的光信号的光强，f为积分球（4）的入光孔（4-1）和出光孔（4-2）的表面积和与积分球（4）内壁表面积的比值。