基于光学相干背散射效应的原子气体浓度检测装置及方法

摘要

本发明公开了一种基于光学相干背散射效应的原子气体浓度检测装置及方法，该原子气体浓度检测装置包括准直激光器(1)、格兰泰勒棱镜(2)、反射镜(3)、消偏振分光棱镜(4)、样品台(5)、傅里叶透镜(6)、检偏器(7)、探测器(8)和计算机(9)；准直激光器(1)、格兰泰勒棱镜(2)和反射镜(3)沿横向方向依次设置于同一条直线上；反射镜(3)和消偏振分光棱镜(4)沿纵向方向设置于同一条直线上；样品台(5)设置于消偏振分光棱镜(4)的一侧，在消偏振分光棱镜(4)的另一侧依次设置傅里叶透镜(6)、检偏器(7)和探测器(8)；探测器(8)通过数据线与计算机(9)电连接；探测器(8)设置于傅里叶透镜(6)的焦面上。所述原子气体浓度检测装置及方法能够实现原子气体封闭汽室内的原子浓度的无损检测。

主权项

基于光学相干背散射效应的原子气体浓度检测装置，其特征在于，该原子气体浓度检测装置包括：准直激光器(1)，用于向格兰泰勒棱镜(2)输出准直激光束；格兰泰勒棱镜(2)，用于将来自准直激光器(1)的准直激光束转换为线偏振准直激光束；反射镜(3)，用于改变来自格兰泰勒棱镜(2)的线偏振准直激光束的传输方向并使其向消偏振分光棱镜(4)传输；消偏振分光棱镜(4)，用于改变来自反射镜(3)的线偏振准直激光束的传输方向并使其向置于样品台(5)上的原子气泡传输，还用于透射来自原子气泡的背向散射光；样品台(5)，用于放置原子气泡；傅里叶透镜(6)，用于将背向散射光会聚于其焦平面上即探测器(8)所在位置处；检偏器(7)，用于检验来自傅里叶透镜(6)的背向散射光是否为偏振光，以提高信噪比；探测器(8)，用于通过二维扫描的方式获得来自检偏器(7)的背向散射光强度分布的数据并将该数据发送至计算机(9)；以及计算机(9)，用于对来自探测器(8)的背向散射光强度分布的数据进行保存、曲线拟合和计算得到原子气泡内的原子气体的浓度；所述准直激光器(1)、所述格兰泰勒棱镜(2)和所述反射镜(3)沿横向方向依次设置于同一条直线上；所述反射镜(3)和所述消偏振分光棱镜(4)沿纵向方向设置于同一条直线上；所述样品台(5)设置于所述消偏振分光棱镜(4)的一侧，在所述消偏振分光棱镜(4)的另一侧沿远离所述样品台(5)的方向依次设置所述傅里叶透镜(6)、所述检偏器(7)和所述探测器(8)，且所述样品台(5)、所述消偏振分光棱镜(4)、所述傅里叶透镜(6)、所述检偏器(7)和所述探测器(8)沿横向方向位于同一条直线上；所述探测器(8)通过数据线与所述计算机(9)电连接；所述探测器(8)设置于所述傅里叶透镜(6)的焦面上；所述检偏器(7)的偏振方向与所述格兰泰勒棱镜(2)的偏振方向一致。