[发明专利]一种基于混合碱金属原子光吸收的温度测量系统及方法

权利要求书

1.一种基于混合碱金属原子光吸收的温度测量系统，其包括：第一激发激光器(1)，其发出第一激光，第二激发激光器(2)，其发出第二激光；

消色差1/2波片(5)，其用于旋转第一激光和第二激光的偏振面；

起偏器(6)，其用于使第一激光变为第一线偏振激光，将第二激光变为第二线偏振激光；

等比例分光棱镜(7)，所述等比例分光棱镜将所述第一线偏振激光和第二线偏振激光分别分为光强相同的反射和透射两束光；

混合碱金属气室(8)，所述混合碱金属气室充入一定比例的两种混合碱金属原子；

所述第一线偏振激光经分光后的透射和反射光经过光路输出后分别进入到第二光电探测器(12)和第四光电探测器(14)；所述第二线偏振激光经分光后的透射和反射光经过光路输出后分别进入到第一光电探测器(11)和第三光电探测器(13)；

光强归一化模块(15)，所述光强归一化模块与所述第一光电探测器、第二光电探测器、第三光电探测器和第四光电探测器相连接，获得归一化后电压信号；

信号处理器(17)，所述光强归一化模块连接到信号处理器。

2.如权利要求1所述的基于混合碱金属原子光吸收的温度测量系统，其特征在于：在所述混合碱金属气室设置有缓冲气体，并且气体压力大于一个大气压。

3.如权利要求1所述的基于混合碱金属原子光吸收的温度测量系统，其特征在于：所述两种混合碱金属为钾-铷或铯-铷。

4.如权利要求1所述的基于混合碱金属原子光吸收的温度测量系统，其特征在于：进一步包括磁屏蔽壳体，其设置在所述混合碱金属气室的外侧，所述磁屏蔽壳体屏蔽外界磁场。

5.如权利要求4所述的基于混合碱金属原子光吸收的温度测量系统，其特征在于：进一步包括三维磁线圈，其环绕所述混合碱金属气室的主体结构，所述三维磁线圈设置于所述磁屏蔽壳体的内部。

6.如权利要求1所述的基于混合碱金属原子光吸收的温度测量系统，其特征在于：进一步包括第一高速光开关(3)，其对第一激光的开关进行控制；第二高速光开关(4)，其对第二激光的开关进行控制；光开关驱动器(16)可对第一高速光开关(3)和第二高速光开关(4)进行开关或高频调制控制。

7.如权利要求1所述的基于混合碱金属原子光吸收的温度测量系统，其特征在于：所述混合碱金属气室采用耐高温、通光性好的材料制成。

8.一种采用如权利要求1-7任一项所述的基于混合碱金属原子光吸收的温度测量系统的温度测量方法，其特征在于：等比例分光棱镜(7)将第一线偏振光分为光强相同的反射和透射两束光，反射光经过第四光电探测器(14)，使光信号转换为电压信号输入光强归一化模块(15)；透射光穿过混合碱金属气室，进入到所述第二光电探测器，使光信号转换为电压信号输入到光强归一化模块；

等比例分光棱镜将第二线偏振光分为光强相同的反射和透射两束光，反射光经过第三光电探测器，使光信号转换为电压信号输入光强归一化模块；透射光穿过混合碱金属气室，进入到所述第一光电探测器，使光信号转换为电压信号输入到光强归一化模块；

所述光强归一化模块连接到信号处理器，所述信号处理器利用两种混合碱金属原子的光吸收获得最终的温度测量值。