雖然光學(xué)測量方法具有測量范圍廣、速度快、準確度和精度高等優(yōu)點，但傳統(tǒng)的光學(xué)測量污染氣體的方法只是單程光散射和直接吸收，而通常受儀器空間尺寸的限制，光和樣品的作用距離較短，導(dǎo)致測量靈敏度較低。然而，污染氣體濃度為痕量，所以小尺寸的單光程檢測手段不適合大氣污染組分測量。因此，要解決此問題就需要采用多次反射的長光程技術(shù)。另外，隨著氣體測量技術(shù)的發(fā)展，很多領(lǐng)域?qū)y量儀器的要求越來越高，可便攜式，小型化和集成化成為目前主要的發(fā)展趨勢。通過光學(xué)長光程吸收池在有限的體積內(nèi)實現(xiàn)多次反射，可以實現(xiàn)可便攜式和小型化。根據(jù)Lambert-beer定律，透射光強與有效光程成正相關(guān)，提高探測靈敏的最直接、、的方法就是增加有效光程。常見的多光程吸收池結(jié)構(gòu)有Whit、Herriott型、Chernin和離散透鏡長光程池[7]。

White型長是由三個鏡片組成的，如圖1（a）所示，發(fā)散角大可以實現(xiàn)反射，但由于是多反射鏡結(jié)構(gòu)，光路調(diào)節(jié)過程操作較復(fù)雜，鏡面利用率比較低。Herriott 型是由兩個平凹面反射鏡組成，如圖2（b）所示，結(jié)構(gòu)簡單，光路較容易調(diào)節(jié)和控制，但是往往要求光源的準直性高才能防止入射光重疊。Chernin型一般由五塊反射鏡組成，如圖2所示，可以接受大發(fā)散角光束實現(xiàn)多次反射。離散透鏡長光程池是改進型的Herriott型新型吸收池，如圖3所示，就是高效利用鏡面，實現(xiàn)可能的光程，但是對鏡面設(shè)計要求比較高。

另外一個比較重要的鍍膜，往往可以依據(jù)不同激光器輸出波長而定(金膜、鋁膜、銀膜及介質(zhì)膜)。吸收池一般采用鍍銀膜或金膜的反射鏡，波長范圍覆蓋了可見到紅外波段。

圖1 White型和Herriott型長光程池結(jié)構(gòu)圖

圖2 Chernin型長光程池結(jié)構(gòu)圖[1]

圖3 離散透鏡長光程池結(jié)構(gòu)圖[2]  
 
圖4 新型圓柱吸收池[3,4]
    
圖5 新型多波長吸收池[5]

圖6 新型多波長吸收池[6]

參考文獻：
[1] 程躍,趙衛(wèi)雄,胡長進,顧學(xué)軍,裴世鑫,黃偉,張為俊. Chernin 型多通池用于煙霧箱光化 學(xué)反應(yīng)過程的實驗研究[J]. 光學(xué)學(xué)報, 2013, (08): 295-302.
[2] 陳家金,趙衛(wèi)雄,高曉明,張為俊. 基于柱面鏡光學(xué)多通池的CH4高靈敏度探測[J]. 光學(xué)學(xué)報, 2015, (09): 353-358.
[3] Jouy P, Mangold M, Tuzson B, et al. Mid-infrared spectroscopy for gases and liquids based on quantum cascade technologies[J]. Analyst, 2014, 139(9): 2039-2046.
[4] Tuzson B, Mangold M, Looser H, et al. Compact multipass optical cell for laser spectroscopy[J]. Optics letters, 2013, 38(3): 257-259.
[5] Tarsitano C G, Webster C R. Multilaser Herriott cell for planetary tunable laser spectrometers[J]. Applied optics, 2007, 46(28): 6923-6935.
[6] 談圖,劉錕,王貴師,汪磊,陳衛(wèi)東,高曉明. 基于中紅外QCL激光和新型多通池高靈敏度測量CO和N_2O的研究[J]. 光學(xué)學(xué)報,2015,(02):358-364.
[7] 吳應(yīng)發(fā),大氣中碳化物氣體分子高靈敏度光譜研究[D].太原, 太原科技大學(xué) 2016.

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