[发明专利]气体吸收光谱量测系统及其量测方法

权利要求书

1.一种气体吸收光谱量测系统，包括：

一光源，用于发出一光波；

一光源控制器，用于调控该光波的波长；

一光强度检测器，用于检测由该光源产生并通过至少一目标气体的光强度；以及

一计算模块，包括一数值处理器以及一储存单元，该储存单元用于储存一光谱数据库，该数值处理器用于拟合该至少一目标气体的吸收光谱与该光谱数据库中的标准图谱，并进行相似度比对运算，以取得残差值最小的该至少一目标气体的温度及压力，并根据至少一目标气体的最小残差值，决定该至少一目标气体的物种浓度。

2.如权利要求1所述的系统，其中该光谱数据库包括不同温度-压力条件下的多种气体的标准图谱，以供相似度比对。

3.如权利要求1所述的系统，其中该光谱数据库是以HITRAN仿真数据库所建立，并储存于该计算模块中。

4.如权利要求1所述的系统，其中该光谱数据库是在气体样品槽中，控制该至少一目标气体的温度、压力及浓度条件下，获取对应的目标气体的吸收光谱所建立，并储存于该计算模块中。

5.如权利要求1所述的系统，其中该计算模块通过最小平方法进行特征峰相似度比对运算，以找出该至少一目标气体的温度及压力矩阵的最小残差值。

6.如权利要求1所述的系统，其中该计算模块得到至少一目标气体浓度修正系数，并将该至少一目标气体浓度修正系数乘以该光谱数据库中相对应的至少一目标气体浓度值，以得到该至少一目标气体的物种浓度。

7.如权利要求1所述的系统，其中该光强度检测器被设置为面向该光源。

8.如权利要求1所述的系统，还包括一反射镜，用于将由该光源发射出的该光波反射至该光强度检测器，该反射镜被设置为面向该光强度检测器。

9.如权利要求1所述的系统，其中该光源包括：傅立叶变换红外光谱仪(FTIR)、可调谐二极管激光(tunablediode laser,TDLS)、可调谐半导体激光(tunable semiconductorlaser)、量子串连激光(quantum cascade laser,QCL)、带间串连激光(intra-bandcascade laser,ICL)、垂直共振腔面射型激光(vertical cavity surface emittinglaser,VCSEL)、水平共振腔面射型激光(horizontal cavity surface emitting laser,HCSEL)、分布式回馈激光(distributed feedback laser)、发光二极管(light emittingdiode,LED)、超发光二极管(Super-luminescent diode)、放大自发射光源(amplifiedspontaneous emission source,ASE source)、气体激光(gas discharge laser)、液体激光(liquid laser)、固态激光(solid state laser)、光纤激光(fiber laser)、色心激光(color center laser)、白炽灯(incandescent lamp)、放电灯(discharge lamp)、热发射体(thermal emitter)或非线性光学交互作用产生光频率可调装置(device capable ofgenerating frequency tunable light through nonlinear optical interactions)。