[实用新型]一种气体光谱分析仪

权利要求书

1.一种气体光谱分析仪，其特征在于：包括紫外光源(1)、透镜组(2)、小型紫外多次反射池(3)、自动校准池(4)、紫外光纤(5)、光纤光谱仪(6)和传输控制单元(7)；

所述紫外光源(1)、透镜组(2)、小型紫外多次反射池(3)和自动校准池(4)构成紫外光谱探测结构；

所述紫外光源(1)依次经过透镜组(2)、小型紫外多次反射池(3)、自动校准池(4)、紫外光纤(5)和光纤光谱仪(6)；

所述紫外光源(1)依次经过透镜组(2)、小型紫外多次反射池(3)、自动校准池(4)、紫外光纤(5)和光纤光谱仪(6)的扩束、多次反射、校准、传输和光纤光谱分析，得到气体光谱分析结果；

所述的传输控制单元(7)与光纤光谱仪(6)通信，实现气体数据采集，分析，处理和上传。

2.根据权利要求1所述的一种气体光谱分析仪，其特征在于：

所述紫外光源(1)为氘灯，光谱范围覆盖180～400nm的紫外光谱，发光面直径大小为Ф1mm，所述氘灯具有多翅状铝合金外壳。

3.根据权利要求1所述的一种气体光谱分析仪，其特征在于：

所述的透镜组(2)为准直透镜组，设有光束扩束器来改善其发散角；

所述的透镜组(2)采用伽利略望远镜倒置的结构型式，前组透镜由一块短焦距正透镜构成，将氘灯的发散光束先进行初步准直，并保证一定的物方孔径角，尽可能多的接收光能量，后组透镜采用正负透镜组合形成的正透镜组用来矫正球差；通过控制三块透镜的彼此间距以及各自镜片的厚度，使得氘灯光束被准直，其发散角控制在1°左右；

所述透镜均采用石英玻璃，并且均镀180～400nm的紫外增透膜。

4.根据权利要求1所述的一种气体光谱分析仪，其特征在于：

所述紫外多次反射池(3)由曲率半径相同的凹球面反射镜A、B和C共轭放置，反射镜A为主镜，反射镜B和C为副镜，反射镜B和C并排放置；

反射镜A、B和C的基片选用K9玻璃，镀增强铝膜，对紫外190～310nm波段反射率大于90％；

所述紫外多次反射池采用怀特型，怀特池内气体吸收光程由公式计算：

L_a＝n×L＝2(N+1)×L

其中，N为主镜上光斑的个数，L为怀特池的腔长；

所述怀特池的腔长为600mm，来回反射20次，整个气体吸收光程为12m。

5.根据权利要求1所述的一种气体光谱分析仪，其特征在于：

所述的自动校准池(4)采用非球面单透镜为物镜，所述非球面单透镜具体参数为：通光孔径Ф24mm，中心厚度5.75mm，焦距50mm，偏心率e²＝-0.59，材料为JGS1，镀180～400nm紫外增透膜。

6.根据权利要求1所述的一种气体光谱分析仪，其特征在于：

所述紫外光纤(5)紫外吸收率低于10％。

7.根据权利要求1所述的一种气体光谱分析仪，其特征在于：

所述光纤光谱仪(6)采用对称式切尔尼-特纳尔光学结构，用两个凹面反射镜取代法蒂-埃伯特装置中所使用的单个反射镜；

所述光纤光谱仪(6)波长范围在185-340nm，使用2048单元线阵紫外敏感型硅CCD和1800线闪耀光栅，狭缝宽度50微米，波长分辨率优于0.5nm。

8.根据权利要求1所述的一种气体光谱分析仪，其特征在于：

所述传输控制单元(7)采用DSP系列单片机作为控制核心，采用RS232/RS485标准通信接口，具有无线通讯模块。