(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210420030.2 (22)申请日 2022.04.21 (71)申请人 青岛众瑞智能仪 器股份有限公司 地址 266108 山东省青岛市城阳区建宁路 10号 (72)发明人 张忠民　刘永超　李皓　何春雷　 (74)专利代理 机构 青岛致嘉知识产权代理事务 所(普通合伙) 3723 6 专利代理师 张晓艳 (51)Int.Cl. G01N 21/03(2006.01) G01N 21/01(2006.01) G01N 21/31(2006.01) (54)发明名称 一种多次倍增式气体吸收怀特池 (57)摘要 本发明涉及怀特池技术领域， 具体为一种多 次倍增式气体吸收怀特池， 包括主镜、 两个次镜、 光入射端、 光出射端， 所述主镜、 两个次镜、 光入 射端、 光出射端组成典型怀特池， 还包括倍增镜 组， 所述倍增镜组包括平面反射镜和平凹柱面反 射镜， 所述平 面反射镜与平凹柱 面反射镜的镜面 相对且呈夹角固定， 所述倍增镜组承接次镜的出 射光， 并将出射光位置偏移作为新的入射光再次 射入典型怀特池， 完成多于典型怀特池光程至少 一倍的反射。 只增加一个倍增镜组， 并将倍增镜 组以合适的尺 寸固定在合适的位置， 可以实现典 型怀特池光 程的多次倍增。 权利要求书1页 说明书3页 附图2页 CN 114674752 A 2022.06.28 CN 114674752 A 1.一种多次倍增式气体吸收怀特池， 包括主镜、 两个次镜、 光入射端、 光出射端， 所述主 镜、 两个次镜、 光入射端、 光出射端组成典型怀特池， 其特征在于： 还包括倍增镜组， 所述倍 增镜组包括平面反射镜和平凹柱面反射镜， 所述平面反射镜与 平凹柱面反射镜的镜面相对 且呈夹角固定， 所述倍增镜组承接次镜的出射光， 并将出射光位置偏移作为新的入射光再 次射入典型怀特池， 完成多于典型怀特池光 程至少一 倍的反射。 2.根据权利要求1所述的多次倍增式气体吸收怀特池， 其特征在于： 所述主镜、 第一次 镜、 第二次镜均为球面镜， 且曲率半径相同。 3.根据权利要求2所述的多次倍增式气体吸收怀特池， 其特征在于： 所述平面反射镜与 平凹柱面反射镜的夹角记为α， 所述主镜曲率半径记为R， 所述平凹柱面反射镜的焦距记为 R2， R和R2满足关系： R2＝R/ cos( α /2)。 4.根据权利要求3所述的多次倍增式气体吸收怀特池， 其特征在于： 所述平面反射镜与 平凹柱面反射镜的夹角 α 为90 °， R和R2满足关系： 5.根据权利要求1所述的多次倍增式气体吸收怀特池， 其特征在于： 所述平面反射镜直 接粘接在主镜出射光所在位置， 或者缩小主镜尺寸， 在出射光偏出主镜的区域固定平面反 射镜。 6.根据权利要求1所述的多次倍增式气体吸收怀特池， 其特征在于： 所述光入射端和光 出射端分离设置在主镜一侧。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114674752 A 2一种多次倍增式气体吸收 怀特池 技术领域 [0001]本发明涉及气体吸 收池技术领域， 具体为 一种多次倍增式气体吸 收怀特池。 背景技术 [0002]光学怀特池是一种通过让光束在池体内部来回多次反射， 从而实现长光程的气体 吸收池。 [0003]现有技术中， 常采用Lambert ‑Beer定律对气体进行浓度检测， 其原理是： 当红外光 束穿过被测气体时， 气体会吸收红外信号。 由Lambert ‑Beer定律知， 气体 分子吸光度正比于 吸收光程、 气体分子浓度和气体分子 吸收系数。 而不同气体分子具有不同的气体分子吸收 特征。 因此， 可以通过对经过气体 吸收后的吸光度谱进行光谱分析来定量反演吸收气体分 子浓度。 随着在气体检测领域对精度的要求提升， 光学气体 吸收池的光程也需要进一步提 高。 要求在有限空间内实现更长的光 程， 需要吸 收池实现更多次的反射。 [0004]光程增加 带来了两个问题： 1、 光学吸收池体积变大， 导致仪器笨重， 2、 光程变长， 反射次数增 加， 导致光强变低， 信噪比差 。 [0005]中国专利一种超微量气体浓度检测系统(申请公布号CN  106290218  A)， 使用角反 射镜回转光路来达到增加光程的目的， 该方案存在以下缺点： 1、 利用角反射镜时， 光束会跑 出次镜， 导致光强会降低很多； 2、 角反射镜安装难度大， 调试困难； 3、 每增加一面角反射镜 只增加一倍光程， 如果需要增加多倍光程， 则需要安装多面角反射镜， 导致系统体积过大， 进一步增加安装和调试难度。 [0006]中国专利一种光程倍增器件和光程倍增气体吸收池(申请公布号CN113484266A)， 在典型怀特池光学结构的基础上增加倍增镜， 其缺点是： 1、 只能增加一倍的光学反射次数； 2、 光的入射 位置和出射 位置非常接 近， 不方便安装光源和探测器。 发明内容 [0007]本发明的目的在于提供一种多次倍增式气体吸收怀特池， 以解决现有怀特池存在 增加一个倍增镜光程仅增加一倍， 光线 经多次反射后光 强减弱， 系统体积大， 系统安装调试 困难的问题。 [0008]为实现上述目的， 本发明提供如下技 术方案： [0009]一种多次倍增式气体吸收怀特池， 包括： 包括主镜、 两个次镜、 光入射端、 光出射 端， 所述主镜、 两个次镜、 光入射端、 光出射端组成典型怀特池， 在现有技术的基础上， 本发 明还作出如下改进： 还包括倍增镜组， 所述倍增镜组包括平 面反射镜和平凹柱 面反射镜， 所 述平面反射镜与 平凹柱面反射镜的镜面相对且呈夹角固定， 所述倍增镜组承接次镜的出射 光， 并将出射光位置偏移作为新的入射光再次射入典型怀特池， 完成多于典型怀特池光程 至少一倍的反射。 [0010]优选的， 所述主镜、 第一次镜、 第二次镜均为球面镜， 且曲率半径相同。 [0011]优选的， 所述平面反射镜与平凹柱面反射镜的夹角记为α， 所述主镜曲率半径记为说　明　书 1/3 页 3 CN 114674752 A 3