[发明专利]一种平行入射的红外热辐射光声光谱气体传感装置

权利要求书

1.一种平行入射的红外热辐射光源光声光谱气体传感装置，其特征在于：所述的传感装置由产生平行光的红外热辐射光源系统、滤光片、斩波器、光学窗片、光声池、传声器、斩波器控制器、锁相放大器、数据采集与处理模块组成；所述滤光片平行放置于红外热辐射光源系统平行光射出口后，所述斩波器放置在滤光片和光学窗片之间；所述光声池放置在斩波器后，光声池入口处安装有光学窗片；所述斩波器控制器放置在斩波器后、光声池旁；所述锁相放大器的输入端通过信号线与传声器连接通信，锁相放大器的输出端与数据采集与处理模块的输入端连接，将提取放大的电信号送入数据采集与处理模块采集处理，反演待测气体实际浓度；

所述的产生平行光的红外热辐射光源系统由灯座、光杯、红外热辐射灯、第一聚光组件、第二聚光组件、平面镜和第三聚光组件组成，灯座、光杯、红外热辐射灯、第一聚光组件、第二聚光组件、第三聚光组件、平面镜沿光束传播方向依次布置；所述的光杯为椭球面反射镜；红外热辐射灯位于光杯的第一焦点处，并由灯座固定；第一聚光组件和第二聚光组件为同曲率的球面反射镜；第一聚光组件经榫卯结构固定在光杯上；第二聚光组件经榫卯结构固定在第一聚光组件上；第三聚光组件为抛物面反射镜，固定在第二聚光组件上，第三聚光组件的焦点与光杯的椭球面第二焦点重合，将多次反射后的红外光线再次反射形成平行光束；所述第一聚光组件和第二聚光组件组成的球面镜组的曲率和中心距能够使得所述红外热辐射灯的像点位于第三聚光组件的焦点位置；所述的平面镜以45°角倾斜固定在第二聚光组件上，与第三聚光组件相对布置，用于改变第三聚光组件输出的平行光束的方向。

2.如权利要求1所述的红外热辐射光源光声光谱气体传感装置，其特征在于：第一聚光组件的凹面、第二聚光组件的凹面和第三聚光组件的凹面均进行镜面处理，以增强红外光线的反射能力。

3.如权利要求1所述的红外热辐射光源光声光谱气体传感装置，其特征在于：所述的平面镜进行镜面处理，以增强红外平行光束的反射能力。

4.如权利要求2或3所述的红外热辐射光源光声光谱气体传感装置，其特征在于：所述的红外热辐射灯通电后产生的红外光束，一部分光经光杯内壁的凹面反射后，直接汇聚于第三聚光组件的焦点处；另外一部分经过第一聚光组件内壁的凹面和第二聚光组件内壁的凹面进行多次反射后，也聚焦于第三聚光组件的焦点处；两部分的光束均经过第三聚焦组件反射后，变成平行光束，随后，平行光被倾斜45°放置的平面镜反射后，形成平行于红外热辐射光源系统底面的平行光。