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原文传递一种偏振式气体拉曼光谱测量系统

专利名称：	一种偏振式气体拉曼光谱测量系统
摘要：	一种偏振式气体拉曼光谱测量系统属激光燃烧诊断技术领域，本实用新型中偏振生成系统、水平偏振拉曼系统和垂直偏振拉曼系统前后放置，激光器系统置水平偏振拉曼系统左边，偏振分解系统置水平偏振拉曼系统右边，测控系统置垂直偏振拉曼系统右边；燃烧区位于偏振生成系统和激光收集器之间；水平中心线Ⅱ与水平中心线Ⅰ垂直相交于45度反射镜中心；水平中心线Ⅱ与水平中心线Ⅳ垂直交于燃烧区中心；水平中心线Ⅲ与水平中心线Ⅳ垂直交于偏振光分束棱镜中心。本实用新型通过原始激光的偏振特性处理技术和两种偏振散射光的分解及同步接收和相减技术，去除了荧光干扰并最大化了气体拉曼散射信号，实现燃烧场气体物种摩尔分数和温度高精度定量检测。
专利类型：	实用新型
国家地区组织代码：	吉林;22
申请人：	吉林大学
发明人：	程鹏;郭亮;赵冰;孙万臣;苏岩;隗海林;孙毅;李奉学;刘中鹏
专利状态：	有效
申请日期：	2018-09-19T00:00:00+0800
发布日期：	2019-05-07T00:00:00+0800
申请号：	CN201821538643.1
公开号：	CN208833667U
代理机构：	长春吉大专利代理有限责任公司
代理人：	邵铭康;朱世林
分类号：	G01N21/65(2006.01);G;G01;G01N;G01N21
申请人地址：	130012 吉林省长春市前进大街2699号
主权项：	1.一种偏振式气体拉曼光谱测量系统，其特征在于：由偏振生成系统(Ⅰ)、激光器系统(Ⅱ)、水平偏振拉曼系统(Ⅲ)、偏振分解系统(Ⅳ)、垂直偏振拉曼系统(Ⅴ)、测控系统(Ⅵ)、燃烧区(1)和激光收集器(2)组成，其中偏振生成系统(Ⅰ)、激光器系统(Ⅱ)、水平偏振拉曼系统(Ⅲ)、偏振分解系统(Ⅳ)、垂直偏振拉曼系统(Ⅴ)、测控系统(Ⅵ)、燃烧区(1)和激光收集器(2)置于同一水平面的光学平台上；偏振生成系统(Ⅰ)、水平偏振拉曼系统(Ⅲ)和垂直偏振拉曼系统(Ⅴ)自前至后放置，激光器系统(Ⅱ)置于水平偏振拉曼系统(Ⅲ)的左边，偏振分解系统(Ⅳ)置于水平偏振拉曼系统(Ⅲ)的右边，测控系统(Ⅵ)置于垂直偏振拉曼系统(Ⅴ)的右边；燃烧区(1)位于偏振生成系统(Ⅰ)正右方和激光收集器(2)的正左方；偏振生成系统(Ⅰ)的水平中心线Ⅱ(9)与激光器系统(Ⅱ)的水平中心线Ⅰ(4)垂直相交于偏振生成系统(Ⅰ)中的45度反射镜(3)的中心；偏振生成系统(Ⅰ)的水平中心线Ⅱ(9)与偏振分解系统(Ⅳ)的水平中心线Ⅳ(27)垂直相交于燃烧区(1)的中心；垂直偏振拉曼系统(Ⅴ)的水平中心线与偏振分解系统(Ⅳ)的水平中心线均为水平中心线Ⅳ(27)；水平偏振拉曼系统(Ⅲ)的水平中心线Ⅲ(26)与水平中心线Ⅳ(27)垂直相交于偏振分解系统(Ⅳ)中偏振光分束棱镜(31)的中心；水平(s)偏振拉曼系统(Ⅲ)中拉曼ICCD相机Ⅰ(20)的外触发输出端口(c)经专用电缆与激光器系统(Ⅱ)中激光控制器(19)的Q开关外触发输入端口(b)连接；水平(s)偏振拉曼系统(Ⅲ)中拉曼ICCD相机Ⅰ(20)的数据输出端口Ⅰ(e)经专用电缆与测控系统(Ⅵ)中工控机(41)的数据输入端口Ⅱ(i)连接；垂直(p)偏振拉曼系统(Ⅴ)中拉曼ICCD相机Ⅱ(33)的数据输出端口Ⅱ(g)经专用电缆与测控系统(Ⅵ)中工控机(41)的数据输入端口Ⅰ(h)连接；测控系统(Ⅵ)中数字延迟脉冲发生器(42)的脉冲输出端口Ⅰ(j)经专用电缆与垂直(p)偏振拉曼系统(Ⅴ)中拉曼ICCD相机Ⅱ(33)的外触发输入端口Ⅱ(f)连接；测控系统(Ⅵ)中数字延迟脉冲发生器(42)的脉冲输出端口Ⅱ(k)经专用电缆与水平(s)偏振拉曼系统(Ⅲ)中拉曼ICCD相机Ⅰ(20)的外触发输入端口Ⅰ(d)连接；测控系统(Ⅵ)中数字延迟脉冲发生器(42)的和脉冲输出端口Ⅲ(l)经专用电缆与激光器系统(Ⅱ)中激光控制器(19)的泵浦灯外触发输入端口(a)连接。 2.按权利要求1所述的偏振式气体拉曼光谱测量系统，其特征在于：所述的偏振生成系统(Ⅰ)由45度反射镜(3)、零级波片(5)、沃拉斯顿棱镜(6)、聚焦镜(8)组成，45度反射镜(3)、零级波片(5)、沃拉斯顿棱镜(6)和聚焦镜(8)自左至右排列，且45度反射镜(3)、零级波片(5)、沃拉斯顿棱镜(6)和聚焦镜(8)的中心线与水平中心线Ⅱ(9)重合；45度反射镜(3)的镀膜工作面朝正右下方。 3.按权利要求1所述的偏振式气体拉曼光谱测量系统，其特征在于：所述的激光器系统(Ⅱ)由激光脉冲展宽器(17)、激光器(18)和激光控制器(19)组成，其中激光控制器(19)上设有泵浦灯外触发输入端口(a)和Q开关外触发输入端口(b)；激光控制器(19)、激光器(18)和激光脉冲展宽器(17)自后至前排列，激光脉冲展宽器(17)的激光出口和激光器(18)激光出口的中心连线为水平中心线Ⅰ(4)，激光控制器(19)经激光器专用电缆(15)与激光器(18)连接。 4.按权利要求1所述的偏振式气体拉曼光谱测量系统，其特征在于：所述的水平偏振拉曼系统(Ⅲ)由拉曼ICCD相机Ⅰ(20)、适配器Ⅰ(21)、光谱仪Ⅰ(22)和s偏振光收集器(24)组成，其中拉曼ICCD相机Ⅰ(20)上设有外触发输出端口(c)、外触发输入端口Ⅰ(d)和数据输出端口Ⅰ(e)；s偏振光收集器(24)、光谱仪Ⅰ(22)、适配器Ⅰ(21)和拉曼ICCD相机Ⅰ(20)自右至左排列，拉曼ICCD相机Ⅰ(20)经适配器Ⅰ(21)与光谱仪Ⅰ(22)的光谱出口固接；光谱仪Ⅰ(22)的入口狭缝和s偏振光收集器(24)的中心连线为水平中心线Ⅲ(26)。 5.按权利要求1所述的偏振式气体拉曼光谱测量系统，其特征在于：所述的偏振分解系统(Ⅳ)由散射光收集镜(29)和偏振光分束棱镜(31)组成，散射光收集镜(29)和偏振光分束棱镜(31)前后排列，散射光收集镜(29)和偏振光分束棱镜(31)的中心连线为水平中心线Ⅳ(27)。 6.按权利要求1所述的偏振式气体拉曼光谱测量系统，其特征在于：所述的垂直偏振拉曼系统(Ⅴ)由拉曼ICCD相机Ⅱ(33)、p偏振光收集器(35)、光谱仪Ⅱ(36)和适配器Ⅱ(37)组成，其中拉曼ICCD相机Ⅱ(33)上设有外触发输入端口Ⅱ(f)和数据输出端口Ⅱ(g)；拉曼ICCD相机Ⅱ(33)和光谱仪Ⅱ(36)左右排列，拉曼ICCD相机Ⅱ(33)经适配器Ⅱ(37)与光谱仪Ⅱ(36)的光谱出口固接；p偏振光收集器(35)置于光谱仪Ⅱ(36)的前方，p偏振光收集器(35)和光谱仪Ⅱ(36)中入口狭缝的中心连线为水平中心线Ⅰ(4)。 7.按权利要求1所述的偏振式气体拉曼光谱测量系统，其特征在于：所述的测控系统(Ⅵ)由显示器(40)、工控机(41)和数字延迟脉冲发生器(42)组成，工控机(41)上设有拉曼ICCD相机采集卡Ⅰ(38)和拉曼ICCD相机采集卡Ⅱ(39)；拉曼ICCD相机采集卡Ⅰ(38)上设有数据输入端口Ⅰ(h)，拉曼ICCD相机采集卡Ⅱ(39)上设有数据输入端口Ⅱ(i)；数字延迟脉冲发生器(42)上设有脉冲输出端口Ⅰ(j)、脉冲输出端口Ⅱ(k)和脉冲输出端口Ⅲ(l)；显示器(40)置于工控机(41)上面，数字延迟脉冲发生器(42)置于工控机(41)右面。
所属类别：	实用新型