Газовый анализатор Советский патент 1982 года по МПК G01N22/00 

Изобретение относится к технике радиоизмерений и может использоваться для определения кoнцeнtpaции компонентов смеси газов. Известен газовый анализатор, содержащий лазер, размеиденную перед ним кювету для исследуемого газа, в которой установлена мембрана, и датчик rtepeмelцeния мембраны, подклюценный к регистратору Lll« Однако известное устройство позво ляет регистрировать ограниченное чис ло газовых компонент, поскольку толь ко для небольиюго числа газовых компонент их линий поглощения совпадают с частотами излучения неперестраиваемого лазера. Цель изобретения - увеличение чис ла возможных регистрируемых газовых компонент. Для достижения поставленной цели в известном газовом анализаторе част кюветы выполнена в виде сверхвысокочастотного (СВЧ) резонатора, а также, введены последовательно соединенные перестраиваемый СВЧ генератор и модулятор, выход которого подключен к СВЧ резонатору, а управляющий вход соединен с од«4м из выходов введенного тактового генератора, второй выход которого подключен к регистратору. Кроме того, СВЧ резонатор отделен от мембраны и датчика перемещения мембраны введенной металлической перегородкой, центральная часть которой выполнена в виде зеркала, отражающего лазерное излучение, периферийная часть снабжена отверстиями, запредельными для СВЧ излучения. На чертеже приведена принципиальная схема газового анализатора. Газовый анализатор содержит лазер 1, кювету 2 для исследуемого газа, мембрану 3, датчик Ц перемещения мембраны 3 регистратор 5. перестраиваемый сверхвысокочастотный генератор 6, модулятор 7, тактовый генератор 8, а также металлическую перегородку 9, центральная часть которой выполнена в виде зеркала, а периферийная часть снабжена отверстиями, запредельными для СВЧ излучения .

Газовый анализатор работа|ет следующим образом.

Излучение от лазера 1 и излучение от перестраиваемого СВЧ генераiTopa 6 подается в кювету 2 для иссле дуемого газа. Разогрев исследуемого газа за счет одиофотонного или двухфотонного поглощения лазерного и СВЧ излучения приводит к прогибу мембраны и с помощью датчика перемещения мембраны 3 регистрируется регистратором 5. Модуляция СВЧ Излучения Модулятором 7 от тактового , генератора 8 приводит к чередованию режимов однофотонного и двухфотонного поглощения.

Увеличение числа возможных регистрируемых газовых компонент происходит за счет того, что помимо линий однофотонного поглощения газовый анализатор регистрирует линии двухфотонного поглощения, соответствующие nor глощению квантов лазерного и СВЧ излучения. Изменяя частоту перестраиваемого СВЧ генератора, можно просканировать весь контур линии двухфотонного поглощения.

Формула изобретения

1. Газовый анализатор, содержащий лазер, размещенную перед ним

кювету дЛя исследуемого газа, в которой установлена мембрана, и датчик перемещения 1ембраны, подключенный к регистратору, отличающийс я тем, что, с целью увеличения числа возможных регистрируемых газовых компонент, часть кюветы выполнена в виде сверхвысокочастотного резонаторэ, а также введены последовательно соединенные перестраиваемый сверхвысокочастотный генератор и модулятор, выход которого подключен к сверхвысокочастотному резонатору, а управляющий вход соединен с одним из выходов введенного тактового генератора, второй выход которого подключен к регистратору.

2 . Анализатор по п. 1, о т л и- чающийся тем, что сверхвысокочастотный резонатор отделен от мембраны и датчика перемещения мембраны введенной металлической перегородкой, центральная часть которой выполнена в зеркала, отражающего

лазерное излучение, периферийная часть снабжена отверстиями, запредельными для сверхвысокочастотного излучения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Гоменюк А.С, и др. иптико-аку- стическое детектирование малых концентраций молекул фтористого водорода, окиси азота и двуокиси углерода в газах излучением импульсного лазера на фтористом водороде. - Квантовая электроника. Т. 1, 197, N 8., с. 180б (прототип).

TJ

LTLT

co

fo.

x

Cvj

N

/

J

CCk