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原文传递气体太赫兹光谱探测装置和方法

专利名称：	气体太赫兹光谱探测装置和方法
摘要：	本申请涉及一种气体太赫兹光谱探测装置和方法。该装置通过设置在气体样品腔上的气体输入装置、分子泵、气体输出装置，以及湿度调节装置、温度调节装置、压力表和微型风速风向检测仪中任一项或多项，可以根据需要进行环境参数的调节，得到实验所需的湿度、温度、压力、浓度、流速等单项或多项环境因素的静态或动态环境。利用该装置，可实现环境参数可调节的气体太赫兹光谱探测，进而分析多种因素对气体太赫兹光谱的影响。该装置和方法，为多种因素对气体太赫兹光谱影响的分析提供了技术基础，有助于后续噪声去除方法、气体定性识别以及定量分析方法的研究。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	北京;11
申请人：	清华大学
发明人：	郑小平;张珊;耿华;邓晓娇;李佳;李志杰
专利状态：	有效
申请日期：	2019-05-22T00:00:00+0800
发布日期：	2019-08-16T00:00:00+0800
申请号：	CN201910430311.4
公开号：	CN110132885A
代理机构：	北京华进京联知识产权代理有限公司
代理人：	孙岩;胡明强
分类号：	G01N21/3581(2014.01);G;G01;G01N;G01N21
申请人地址：	100084 北京市海淀区清华园1号
主权项：	1.一种气体太赫兹光谱探测装置，其特征在于，所述装置包括气体输入装置、气体样品腔、分子泵、气体输出装置，还包括湿度调节装置、温度调节装置、压力表和微型风速风向检测仪中的一项或多项；所述气体样品腔的一端与所述气体输入装置连接，另一端与所述气体输出装置连接；所述分子泵、所述湿度调节装置、所述温度调节装置、所述压力表和所述微型风速风向检测仪均设置于所述气体样品腔上；所述气体输入装置、所述分子泵、所述气体输出装置、所述湿度调节装置、所述温度调节装置、所述压力表和所述微型风速风向检测仪上均设置有开关。 2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述湿度调节装置包括水蒸气输入装置、杂质滤除装置和湿度显示装置；所述杂质滤除装置的一端与所述水蒸气输入装置连接，另一端与所述气体样品腔连接；所述水蒸气输入装置用于向所述气体样品腔输入水蒸气；所述杂质滤除装置用于将水蒸气过滤后再输入所述气体样品腔内；所述湿度显示装置用于测量所述气体样品腔内的湿度。 3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述温度调节装置包括加热器贴片和贴片式温度计，均设置在所述气体样品腔内；所述加热器贴片用于调整所述气体样品腔内的温度；所述贴片式温度计用于测量所述气体样品腔内的温度。 4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述气体输入装置包括氮气输入装置和目标气体输入装置；所述氮气输入装置和所述目标气体输入装置上均设置有开关，所述开关上设置有流速检测器，所述流速检测器用于检测气体的输入速度。 5.一种气体太赫兹光谱探测方法，所述方法的实现基于权利要求1至4任一所述的气体太赫兹光谱探测装置，其特征在于，所述方法包括：关闭所述探测装置上所有开关；打开所述分子泵的开关，抽空所述气体样品腔内的气体；通过所述气体输入装置向所述气体样品腔内输入气体；通过所述气体输入装置、所述气体输出装置、所述湿度调节装置、所述温度调节装置、所述压力表和所述微型风速风向检测仪中的一项或多项，调节输入气体的所述气体样品腔内的探测环境；将太赫兹波输入调节探测环境后的所述气体样品腔内，与所述气体样品腔内的气体发生作用；输出发生作用后的太赫兹波，得到对应探测环境的气体太赫兹光谱。 6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述气体样品腔内探测环境包括静态探测环境，所述气体输入装置包括目标气体输入装置；所述通过所述气体输入装置向所述气体样品腔内输入气体，通过所述气体输入装置、所述气体输出装置、所述湿度调节装置、所述温度调节装置、所述压力表和所述微型风速风向检测仪中的一项或多项，调节输入气体的所述气体样品腔内的探测环境，包括：打开所述目标气体输入装置的开关，向所述气体样品腔内输入目标气体；关闭所述目标气体输入装置的开关；通过所述湿度调节装置、所述温度调节装置、所述气体输入装置和所述压力表中的一项或多项，调节所述气体样品腔内的静态探测环境。 7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述气体样品腔内探测环境包括动态探测环境，所述气体输入装置包括氮气输入装置和目标气体输入装置；所述通过所述气体输入装置向所述气体样品腔内输入气体，通过所述气体输入装置、所述气体输出装置、所述湿度调节装置、所述温度调节装置、所述压力表和所述微型风速风向检测仪中的一项或多项，调节输入气体的所述气体样品腔内的探测环境，包括：打开所述氮气输入装置的开关，向所述气体样品腔内输入氮气；打开所述气体输出装置的开关，使通过所述气体样品腔的气体流动；打开所述目标气体输入装置的开关，向所述气体样品腔内输入目标气体；通过所述湿度调节装置、所述温度调节装置、所述气体输入装置、所述压力表和所述微型风速风向检测仪中的一项或多项，调节所述气体样品腔内的动态探测环境。 8.根据权利要求5-7任意一项所述的方法，其特征在于，所述湿度调节装置包括水蒸气输入装置、杂质滤除装置和湿度显示装置；通过所述湿度调节装置调节所述气体样品腔内探测环境的步骤包括：打开所述水蒸气输入装置的开关，控制水蒸气的输入量；打开所述杂质滤除装置的开关，滤除多余杂质气体后将过滤后的水蒸气输入所述气体样品腔内；打开所述湿度显示装置的开关，读取所述气体样品腔内的湿度值；根据所述湿度值，调节所述水蒸气的输入量，得到探测所需的气体样品腔内目标湿度值及对应的湿度环境。 9.根据权利要求5-7任意一项所述的方法，其特征在于，所述温度调节装置包括加热器贴片和贴片式温度计；通过所述温度调节装置调节所述气体样品腔内探测环境的步骤包括：打开所述加热器贴片的开关，加热所述气体样品腔内的气体；打开所述贴片式温度计的开关，读取所述气体样品腔内的温度值；根据所述温度值，调节加热器贴片，得到探测所需的气体样品腔内目标温度值及对应的温度环境。 10.根据权利要求5-7任意一项所述的方法，其特征在于，通过所述气体输入装置和所述压力表调节所述气体样品腔内探测环境的步骤包括：打开所述气体输入装置的开关，控制气体的输入量；打开所述压力表的开关，读取所述气体样品腔内的压力值；根据所述压力值，调节所述气体的输入量，得到探测所需的气体样品腔内目标压力值及对应的压力环境。 11.根据权利要求5-7任意一项所述的方法，其特征在于，通过所述目标气体输入装置调节所述气体样品腔内探测环境的步骤包括：打开所述目标气体输入装置的开关，控制目标气体的输入量；根据所述目标气体的输入量和所述气体样品腔的体积，计算所述气体样品腔内气体的浓度值；根据所述浓度值，调节所述目标气体的输入量，得到探测所需的气体样品腔内气体的目标浓度值及对应的浓度环境。 12.根据权利要求5或7所述的方法，其特征在于，通过所述气体输入装置和所述微型风速风向检测仪调节所述气体样品腔内探测环境的步骤包括：打开所述气体输入装置的开关，控制气体的输入速度；打开所述微型风速风向检测仪的开关，读取所述气体样品腔内气体的流速值；根据所述流速值，调节所述气体的输入速度，得到探测所需的所述气体样品腔内气体的目标流速值及对应的流速环境。
所属类别：	发明专利