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申请/专利权人：中国科学院合肥物质科学研究院

摘要：本发明公开了一种谐振腔的ppb级水汽检测系统和方法，涉及吸收光谱技术的痕量气体检测技术领域，包括用于产生信号光的光源发生模块、供信号光射入并进行往复反射的谐振腔、用于监测谐振腔出射端光信号的信号处理模块和系统控制模块；光源发生模块产生的激光依次穿过声光调制器、光隔离器、准直器、反射镜、谐振腔后经聚焦透镜聚焦至探测器；TLV3501超高速电压比较器和数据采集卡对谐振腔出射端信号进行处理并将数据传输至计算机。在保证系统便捷性的同时，消除低压环境下外界与谐振腔内部压差对于光轴重合造成的影响，使其低压状态下的气密性更好，保证系统的稳定性，同时可以实现ppb级痕量水汽精准、实时、长期测量的有效性。

主权项：1.一种谐振腔的ppb级水汽检测系统，其特征在于，系统包括用于产生信号光的光源发生模块、供所述信号光射入并进行往复反射的谐振腔、用于监测谐振腔出射端光信号的信号处理模块；所述光源发生模块包括光源模块、声光调制器、准直器、光隔离器、聚焦透镜；所述信号处理模块包括探测器、电压比较器、数据采集卡和计算机；所述光源模块产生的激光依次穿过声光调制器、准直器、光隔离器、谐振腔后经聚焦透镜聚焦至探测器；探测器将探测信号分别发送给电压比较器和数据采集卡；电压比较器根据探测信号输出控制信号给计算机，计算机根据控制信号控制声光调制器从而关断信号；数据采集卡将采集的数据发送给计算机进行处理；所述谐振腔由高反镜、窗口镜片、高反镜调整架、腔体固定支架、不锈钢腔体构成；所述不锈钢腔体上分别设有进气口与出气口；所述不锈钢腔体两端分别装有高反镜调整架；所述高反镜调整架的内部通过O圈固定有高反镜，且位于不锈钢腔体两端的两个高反镜调整架内的两个高反镜大小形态一致；所述高反镜调整架的外侧分别通过O圈固定有窗口镜片；所述高反镜镀有相应波段的高反膜及增透膜，所述窗口镜片镀有相应波段的增透膜；所述高反镜调整架为安装有弹簧柱的内嵌六角式高反镜调整架，高反镜调整架包括六个固定孔，其中三个固定孔中装有弹簧柱，另外三个固定孔中装有螺丝，两种不同类型的固定孔相互交替，通过挤压弹簧柱使两个高反镜的光轴达到共轴重合的状态；所述电压比较器为TLV3501超高速电压比较器；所述信号光的束腰位置与谐振腔体的束腰位置相匹配，根据遗传优化算法得出准直器的出射光到谐振腔前腔镜的最佳距离。

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