一种主动式大气光谱快速获取系统

摘要

本发明属于光学电子器件技术领域，具体公开了一种主动式大气光谱快速获取系统。该系统将脉冲高压加在电离室中的金属针上，将气体样品电离而发光，光经透镜系统聚焦后，通过可调狭缝，被平面镜M1反射到柱形凹面镜M2后成为平行光，再入射到由多光栅组成的复合光栅G上；调节各子光栅的方位角，使各子衍射光谱区落在相同的衍射张角内，再反射至组合式柱面镜M3，在入射面内沿波长分布方向对光谱线进行聚焦，成像在探测器D的受光面上；最后由探测器将探测到的光信号转换为电信号，由数据采集卡送到计算机内进行数据处理，从而快速获得气体样品的发射光谱。

主权项

一种主动式大气光谱快速获取系统，其特征在于包括依次连接的如下部件：直流脉冲高压源、大气样品电离室、聚焦系统、光谱仪、计算机系统；其中：直流脉冲高压源为大气样品电离室提供高压源，大气样品电离室采用金属尖端放电方式电离大气分子，产生各自特征的发光光谱；电离室发出的光经过聚焦系统，会聚到光谱仪前的可调狭缝，进入光谱仪；所述光谱仪由平面反射镜(M1)、柱形凹面镜(M2)、光栅陈列(G)、组合式柱面反射镜(M3)和探测器(D)经光路连接组成；光线经过平面反射镜(M1)反射到柱形凹面镜(M2)上，得到一束准平行光；这束准平行光射入到光栅陈列(G)上；光栅阵列(G)由n块条形子光栅组成，各条形子光栅垂直排列，每个子光栅覆盖不同的波段；经光栅阵列(G)衍射出的光经组合式柱面镜(M3)会聚在其成像焦平面上；组合式柱面镜(M3)由n块独立的子柱面镜组成；探测器(D)由n个线阵探测器或面阵探测器CCD组成，置于组合式柱面镜(M3)的焦平面上；经过n个光栅的衍射光分别被面阵列CCD探测器或n个条形线阵列探测器不同区域的像素接收；探测器(D)检测到光谱后，由计算机系统的数据采集卡采集，再送入计算机系统进行分析处理，由计算机输出大气放电光谱结果。