(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 202210445772.0 (22)申请日 2022.04.26 (71)申请人 哈尔滨工业大 学 （鞍山） 工业 技术研 究院 地址 114000 辽宁省鞍山市千山中路196号 (72)发明人 刘骏鹏　李钊　张启蕊　 (74)专利代理 机构 鞍山嘉讯科技专利事务所 (普通合伙) 21224 专利代理师 张群 (51)Int.Cl. G01N 21/01(2006.01) G01N 21/39(2006.01) (54)发明名称 一种多通吸收池 (57)摘要 本发明提供一种多通吸收池， 包括左镜面和 右镜面， 左镜面和右镜面的镜面部分相对， 左镜 面和右镜面均由多个部分组成， 其中一个镜面设 有开孔， 光束由此孔射入； 光束在左镜面和右镜 面之间按照设计的反射路径传播， 在左镜面和右 镜面的各个部分多次反射后， 仍由上述镜面的开 孔射出。 极大提高了镜面利用率， 在小体积前提 下可以获得百米光程。 高程度利用了光学镜面， 光线可在吸收池内反射成百上千次， 可在小体积 前提下获得长光 程， 提高气体 检测精度。 权利要求书1页 说明书3页 附图5页 CN 114813563 A 2022.07.29 CN 114813563 A 1.一种多通吸收池， 其特征在于， 包括左镜面和右镜面， 左镜面和 右镜面的镜面部分相 对， 左镜面和右镜面均由多个部分组成， 其中一个镜面设有开孔， 光束由此孔射入； 光束在 左镜面和右镜面之间按照反射路径传播， 在左镜面和右镜面的各个部分多次反射后， 仍由 上述镜面的开 孔射出。 2.根据权利要求1所述的一种多通吸收池， 其特征在于， 左镜面和右镜面结构相同， 均 为矩形， 分成上下两部 分， 上部分为两个小矩形， 面积相同， 下部 分为一个大矩形， 面积是上 面小矩形的两倍。 3.根据权利要求2所述的一种 多通吸收池， 其特征在于， 左镜面和 右镜面的每个部分的 镜面均为凹面反射镜 。 4.根据权利要求3所述的一种 多通吸收池， 其特征在于， 左镜面和 右镜面的每个部分的 镜面具有相同曲率半径。 5.根据权利要求4所述的一种 多通吸收池， 其特征在于， 左镜面和 右镜面之间的镜面间 隔等于所述的曲率半径。 6.根据权利要求4所述的一种多通吸收池， 其特征在于， 左镜面、 右镜面的各部分镜面 的球心在对侧镜面的中心或距离中心 2‑3mm位置。 7.根据权利要求4所述的一种多通吸收池， 其特征在于， 根据入射光束波长的不同， 对 左镜面和右镜面的每个部分的凹面反射镜进 行响应波长镀膜， 使得在 对应波长处的反射率 大于99.8％。 8.根据权利要求1 ‑7任意一项所述的一种 多通吸收池， 其特征在于， 所述的左镜面中， A 镜在下， B镜、 C镜在上， B镜、 C镜面积相同， 为A镜的一半； 所述的右镜面中， D镜在下， E镜、 F镜 在上， E镜、 F镜面积相同， 为D 镜的一半； 左镜面的B镜一角开孔， 光束由此孔射入和射出吸收 池； 所设计的反射路径为： 光束由左镜面的B镜部分的开孔射入， 该点序号记为0， 之后光束到达右镜面的E镜部 分， 此时序号为1， 经由E镜部分反射， 光束到达左镜面的A镜部分， 此时序号为2， 经由A镜部 分反射， 光束到达右镜面的D镜部分， 此时序号为3， 以此类推； 光束在左右镜面内多次反射 直至光束再次到 达B镜部分的开 孔， 离开吸 收池； 反射光斑在两镜面均呈多行多列分布， 左镜面和右镜面上的光斑达到数十个， 并且， 光 束由不同角度多次射向镜面上的一个光斑点， 每个光斑是由多个不同角度光束形成光斑叠 加而成。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114813563 A 2一种多通吸收 池 技术领域 [0001]本发明涉及气体浓度传感技 术领域， 特别涉及一种多通吸 收池。 背景技术 [0002]气体浓度检测在大气污染的监测以及工业过程检测发挥重要作用。 气体检测方 面， 可调谐激光吸收光谱法较化学方法具有灵敏度高、 检测限低、 非接触测量、 实时性好等 优点。 [0003]利用可调谐激光吸收光谱法检测气体浓度时， 根据朗伯 ‑比尔定律， 可以通过增加 光程长来提高检测下限。 目前应用较为广泛的气体 吸收池多为怀特池和赫里奥特池， 这两 种吸收池对光学镜面的利用率低， 无法在小体积的前提下获得长光程。 最近一些利用大曲 率镜面设计的多通池， 虽然可以实现较高反射次数， 但由于其基长 收到谐振腔稳定条件的 制约， 无法获得 更高的光 程。 发明内容 [0004]为了克服背景技术的不足， 本发明提供一种多通吸收池， 该吸收池由两个镜面组 成， 其中一镜面开孔， 每个镜面由三个部分组成， 光束由此孔射入吸收池， 经 由各个部分的 多次反射后由开孔射出吸收池。 极大提高了镜面利用率， 在小体积前提下可以获得百米光 程。 [0005]为了达到上述目的， 本发明采用以下技 术方案实现： [0006]一种多通吸收池， 包括左镜面和右镜面， 左镜面和右镜面的镜面部分相对， 左镜面 和右镜面均由多个部 分组成， 其中一个镜面设有开孔， 光束由此孔射入； 光束在左镜面和右 镜面之间按照设计的反射路径传播， 在左镜面和右镜面的各个部分多次反射后， 仍由上述 镜面的开 孔射出。 [0007]进一步地， 左镜面和右镜面结构相同， 均为矩形， 分成上下两部分， 上部分为两个 小矩形， 面积相同， 下部分为 一个大矩形， 面积是 上面小矩形的两倍。 [0008]进一步地， 左镜面和右镜面的每 个部分的镜面均为凹面反射镜 。 [0009]进一步地， 左镜面和右镜面的每 个部分的镜面具有相同曲率半径。 [0010]进一步地， 左镜面和右镜面之间的镜面间隔等于所述的曲率半径。 [0011]进一步地， 左镜面、 右镜面的各部分镜面的球心在对侧镜面的中心或距离中心2 ‑ 3mm位置。 [0012]进一步地， 根据入射光束波长 的不同， 对左镜面和右镜面的每个部分的凹面反射 镜进行响应波长 镀膜， 使得在对应波长处的反射 率大于99.8％。 [0013]进一步地， 所述的左镜面中， A镜在下， B镜、 C镜在上， B 镜、 C镜面积相同， 为A镜的一 半； 所述的右镜面中， D镜在下， E镜、 F镜在上， E镜、 F镜面积相同， 为D镜的一半； 左镜面的B镜 一角开孔， 光束由此孔 射入和射出吸 收池。 [0014]所设计的反射路径为：说　明　书 1/3 页 3 CN 114813563 A 3