[发明专利]利用吸收光谱法检测气体的装置

权利要求书

1.一种用于测量样本气体中的预选气体的浓度的室，包括：

轴，具有前端和后端；

壳体，围绕所述轴并与所述轴的外表面隔开，提供环形吸收区域；

泵，用于使所述样本气体通过所述环形吸收区域；

第一环形反射镜，支撑在所述轴的前端上，在所述第一环形反射镜中具有入口孔；

第二环形反射镜，支撑在所述轴的后端上，在所述第二环形反射镜中具有出口孔；

光源，支撑在所述第一环形反射镜的前方，当受到激励时，产生光束，所述光束穿过所述入口孔，进入所述环形吸收区域，以在所述第一环形反射镜和所述第二环形反射镜之间反复地反射，所述光束的第一部分在多次反射后，通过所述出口孔射出；

第一光电检测器，用于指示进入所述入口孔的所述光束的强度；

第二光电检测器，支撑在所述第二环形反射镜的后方，与所述出口孔对准，以接受所述光束的第一部分的碰撞；以及

连接到所述第一光电检测器和第二光电检测器的装置，通过所述装置测量所述光束的吸收，从而通过所述装置可以确定所述样本气体中的所述预选气体的浓度。

2.根据权利要求1所述的用于测量样本气体中的预选气体的浓度的室，包括：

窗，在所述光源与所述入口孔之间，以所述光束的入射角进行定位，部分所述光束被所述窗反射以碰撞所述第一光电检测器。

3.根据权利要求1所述的用于测量样本气体中的预选气体的浓度的室，包括第三光电检测器，定位于所述第二环形反射镜以外，以接收所述光束的第二部分，所述光束的第二部分为在所述环形吸收区域中传播比所述光束的第一部分较短的光程之后穿过所述第二环形反射镜的光束，从而可以进行对应于高浓度级别的浓度检测。

4.根据权利要求1所述的用于测量样本气体中的预选气体的浓度的室，包括所述轴中的通路，将所述前端和所述后端与所述轴周围的所述环形吸收区域连通，样本气体通过所述轴流入，通过并流出所述环形吸收区域。

5.根据权利要求1所述的用于测量样本气体中的预选气体的浓度的室，其中所述壳体由围绕所述轴的第一半壳和第二半壳形成，所述第一半壳和所述第二半壳设置在所述轴周围，配置用来限定所述环形吸收区域。

6.根据权利要求1所述的用于测量样本气体中的预选气体的浓度的室，包括热电冷却器，热耦合至所述光源和控制电路，从而控制所述光源的温度。

7.根据权利要求6所述的用于测量样本气体中的预选气体的浓度的室，包括基底，所述光源安装在所述基底上；并包括热敏电阻，其安装在所述基底上，提供对所述基底温度的测量，进而测量所述光源的温度，所述热敏电阻连接到所述控制电路。

8.根据权利要求1所述的用于测量样本气体中的预选气体的浓度的室，其中所述光源为激光发射二极管。

9.根据权利要求1所述的用于测量样本气体中的预选气体的浓度的室，其中所述光源为发光二极管。

10.根据权利要求6所述的用于测量样本气体中的预选气体的浓度的室，其中所述光源和所述热电冷却器安装在支撑到所述室上的腔室中，并包括换热器，其中所述腔室与所述换热器热隔绝。

11.根据权利要求1所述的用于测量样本气体中的预选气体的浓度的室，包括被连接的泵，用来通过管道将样本气体吸入并使其通过所述环形吸收区域，并且包括与所述环形吸收区域和所述泵串联的过滤器系统，其中限定所述泵、管道和过滤器系统并确定其大小，从而使所述环形吸收区域中的样本气体的压力在0.1到2.0个大气压之间。

12.根据权利要求1所述的用于测量样本气体中的预选气体的浓度的室，包括热耦合到所述光源的换热系统、用于使样本气体流过所述环形吸收区域的泵，还包括用于使所述样本气体流过所述换热系统的管道。

13.根据权利要求1所述的用于测量样本气体中的预选气体的浓度的室，包括：

全球定位系统，提供确定所述室的地理位置的信号；以及

显示器，连接到装置和所述全球定位系统，提供在不同地理位置的所测气体浓度的显示。