[发明专利]一种多组分气体分析傅里叶红外光谱仪

说明书

本发明提供了一种多组分气体分析傅里叶红外光谱仪，包括激光器、红外光源部件、离轴抛物面反射镜、干涉仪、长光程吸收池、红外探测器和气泵；激光器用于提供控制干涉仪的参考光束；气泵将待测气体抽吸到长光程吸收池及排出；红外光源部件设置在干涉仪的入光口，红外光源部件出射的红外光经离轴抛物面反射镜准直后，进入干涉仪形成红外干涉光；红外干涉光经离轴抛物面反射镜耦合后进入长光程吸收池，红外干涉光与待测气体反应后出射，形成带有待测气体分子信息的红外干涉信号，红外探测器探测到所述红外干涉信号后传输给数据处理模块，经数据处理模块处理得到待测气体的组成成分及浓度。本发明能够实现在线对多组分气体定性、定量测量分析。

技术领域

本发明涉及光谱仪技术领域，具体涉及一种多组分气体分析傅里叶红外光谱仪。

背景技术

为了解决严峻的环境污染问题，寻求一种强有力的监测手段是必不可少的。近年来，傅里叶红外光谱仪(FTIR)由于其测量速度快、探测波数范围宽、可同时测量多种组分的显著优势被广泛应用于大气、水源中污染物的检测领域，尤其利于对突发性灾害事件中环境安全的紧急检测。

傅里叶红外光谱仪在实验室中已得到广泛的应用，然而在工业现场、应急检测环境下，由于实验室的傅里叶红外光谱仪体积庞大，能耗高，易受到潮湿、振动、温度、湿度等环境因素影响，难以正常工作，并且在一般情况下，傅里叶红外光谱仪只能定性分析气体组成成分，不能快速精确定量计算气体浓度等问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种多组分气体分析傅里叶红外光谱仪，能够实现在线对多组分气体定性、定量测量分析。

本发明的具体实施方式如下：

一种多组分气体分析傅里叶红外光谱仪，包括底座、激光器、红外光源部件、离轴抛物面反射镜、干涉仪、长光程吸收池、红外探测器和气泵；

所述激光器、红外光源部件、离轴抛物面反射镜、干涉仪、长光程吸收池、红外探测器和气泵均固定在所述底座上；所述激光器设置在干涉仪的出光口，用于提供控制干涉仪的参考光束；所述气泵用于将待测气体抽吸到长光程吸收池及排出；所述红外光源部件设置在干涉仪的入光口，红外光源部件出射的红外光经离轴抛物面反射镜准直后，进入干涉仪形成红外干涉光；所述红外干涉光经离轴抛物面反射镜耦合后进入长光程吸收池，所述红外干涉光与待测气体反应后出射，形成带有待测气体分子信息的红外干涉信号，红外探测器探测到所述红外干涉信号后传输给数据处理模块，经所述数据处理模块处理得到待测气体的组成成分及浓度。

进一步地，所述长光程吸收池出光口出设有离轴抛物面反射镜，所述离轴抛物面反射镜将反应后的红外干涉光聚焦整形到所述红外探测器。

进一步地，所述干涉仪包括基座、双角镜扭摆动镜、分束镜、固定反射镜和音圈电机；

所述双角镜扭摆动镜、分束镜、固定反射镜和音圈电机固定在所述基座上，所述音圈电机与所述双角镜扭摆动镜连接，当电流驱动音圈电机带动双角镜扭摆动镜发生转动时，双角镜扭摆动镜与固定反射镜之间形成光程差，红外光经过双角镜扭摆动镜与固定反射镜反射在分束镜再次相遇时，形成红外干涉光。

进一步地，所述双角镜扭摆动镜包括两个立体角反射镜，固定反射镜包括两个平面反射镜，一个立体角反射镜与一个平面反射镜相对应，从而使两束红外光在分束镜形成红外干涉光。

进一步地，所述红外光源部件包括宽光谱红外光源、凹面集光反射镜和光源散热底座；

所述宽光谱红外光源与凹面反射镜均固定在光源散热座上，宽光谱红外光源位于凹面反射镜光轴线上，凹面反射镜对红外光源发射的红外光聚焦整形。

进一步地，所述长光程吸收池下设有加热装置。

有益效果：