气体检测用长光程吸收池简介，长光程气体吸收

作者：张馨予

虽然光学测量方法具有测量范围广、速度快、准确度和精度高等优点，但传统的光学测量污染气体的方法只是单程光散射和直接吸收，而通常受仪器空间尺寸的限制，光和样品的作用距离较短，导致测量灵敏度较低。然而，污染气体浓度为痕量，所以小尺寸的单光程检测手段不适合大气污染组分测量。因此，要解决此问题就需要采用多次反射的长光程技术。另外，随着气体测量技术的发展，很多领域对测量仪器的要求越来越高，可便携式，小型化和集成化成为目前主要的发展趋势。通过光学长光程吸收池在有限的体积内实现多次反射，可以实现可便携式和小型化。根据Lambert-beer定律，透射光强与有效光程成正相关，提高探测灵敏的最直接、最简单、最明显的方法就是增加有效光程。常见的多光程吸收池结构有White、Herriott型、Chernin和离散透镜长光程池。

White型长是由三个镜片组成的，如图1（a）所示，发散角大可以实现反射，但由于是多反射镜结构，光路调节过程操作较复杂，镜面利用率比较低。Herriott 型是由两个平凹面反射镜组成，如图2（b）所示，结构简单，光路较容易调节和控制，但是往往要求光源的准直性高才能防止入射光重叠。Chernin型一般由五块反射镜组成，如图2所示，可以接受大发散角光束实现多次反射。离散透镜长光程池是改进型的Herriott型新型吸收池，如图3所示，就是高效利用镜面，实现最大可能的光程，但是对镜面设计要求比较高。