[发明专利]一种应用于光腔结构的高反射镜筛选方法

说明书

一种应用于光腔结构的高反射镜筛选方法，该方法特点是：1)、根据所述待定浓度的大气分子的光吸收截面特征，选择合适的高反射镜，使高反射镜的反射曲线高值端所在波长范围尽量与所述光源发射光谱的中心峰值波长、以及待定浓度的大气分子的最大光吸收截面所在波长范围重叠；2)、在满足上述步骤1)的情况下，假设高反射镜的反射率峰值位于波长λ_max，反射率峰值为R_max，在所述波长λ_max处的透光率为T，则在最终选择高反射镜时，需要最大化的值才能达到最好的灵敏度及信噪比。结合该方法筛选出的高反射镜的光腔结构不仅能够有效、便捷地检测大气分子的浓度，而且能够有效地检测超低浓度的大气分子浓度。

技术领域

本申请涉及环境监测技术领域，尤其涉及一种应用于光腔结构的高反射镜筛选方法。

背景技术

伴随着社会、经济的不断发展，大气污染在世界大部分地区，尤其是在发展中国家地区越来越引起人们的重视。为了检测大气污染的严重程度，通常需要利用检测仪器对大气分子(如气体分子NO₂、HCHO、CHOCHO、N₂O₅、NO₃、HONO、气溶胶等)的浓度进行检测。在现有技术中，在利用检测仪器检测大气分子的浓度之前，通常需要先用已知浓度的标准气体来标定检测仪器的灵敏系数(sensitivity coefficient)，而用已知浓度的标准气体来标定检测仪器的灵敏系数会给检测添加额外的复杂度和步骤；此外，标准气体的购买、运输等可能较为昂贵、繁琐，甚至有时难以获得的标准气体(如N₂O₅和NO₃)，从而加剧检测难度；此外，现有的检测仪器对于超低浓度的大气分子的检测效果不理想。

发明内容

本申请实施例公开的一种应用于光腔结构的高反射镜筛选方法，结合该方法筛选出的高反射镜的光腔结构不仅能够有效、便捷地检测大气分子(如NO₂、HCHO、CHOCHO、N₂O₅、NO₃、HONO等)的浓度，而且能够有效地检测超低浓度的大气分子浓度。

本申请实施例第一方面公开一种应用于光腔结构的高反射镜筛选方法，所述光腔结构包括：

腔体管，所述腔体管的左端设有第一高反射镜，所述腔体管的右端设有第二高反射镜；所述第一高反射镜的镜面和所述第二高反射镜的镜面实现准直；所述第一高反射镜的外侧设有第一凸透镜，所述第二高反射镜的外侧设有第二凸透镜；第一光纤的第一端用于连接光源的发射口，所述第一光纤的第二端被放置在所述第一凸透镜的外侧焦点上；第二光纤的第一端用于连接光谱仪，所述第二光纤的第二端被放置在所述第二凸透镜的外侧焦点上；在所述腔体管内充满含有待定浓度的大气分子的气体时，所述第一凸透镜对所述第一光纤导出的光线准直后射入所述腔体管，以使光线在两面高反射镜之间来回反射多次后离开所述腔体管并经由所述第二凸透镜聚焦到所述第二光纤上，再经由所述第二光纤导入所述光谱仪；

其中，所述高反射镜筛选方法，包括以下步骤：

1)、根据所述待定浓度的大气分子的光吸收截面特征，选择合适的高反射镜，使高反射镜的反射曲线高值端所在波长范围尽量与所述光源发射光谱的中心峰值波长、以及待定浓度的大气分子的最大光吸收截面所在波长范围重叠；

2)、在满足上述步骤1)的情况下，假设高反射镜的反射率峰值位于波长λ_max，反射率峰值为R_max，在所述波长λ_max处的透光率为T，则在最终选择高反射镜时，需要最大化的值才能达到最好的灵敏度及信噪比。

基于本申请实施例第一方面，在本申请实施例第一方面的第一种实施方式中，所述方法还包括：

设置第一光学运动座，所述第一光学运动座设置在所述腔体管的左端，并且所述第一高反射镜固定在所述第一光学运动座上；