一種激光吸收光譜技術(shù)在線檢測(cè)人體呼吸標(biāo)識(shí)性氣體濃度的裝置及方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種激光吸收光譜技術(shù)在線檢測(cè)人體呼吸標(biāo)識(shí)性氣體濃度的裝置及方法，激光器溫度控制板和激光器電流控制板控制DFB激光器，信號(hào)發(fā)生板產(chǎn)生鋸齒波和正弦波，使激光器輸出特定吸收波長(zhǎng)的激光經(jīng)光纖準(zhǔn)直器準(zhǔn)直后進(jìn)入光聲氣體池，經(jīng)兩片高反射率凹面鏡多次反射與待測(cè)氣體發(fā)生作用，由微型麥克風(fēng)探測(cè)到的光聲信號(hào)送入前置放大器后進(jìn)入鎖相放大器，最終由電腦和數(shù)據(jù)采集卡采集和處理。測(cè)試人通過(guò)呼吸氣嘴吹氣進(jìn)入水汽干燥瓶去除水汽后進(jìn)入光聲氣體池，且氣壓控制泵，溫度檢測(cè)計(jì)和壓力檢測(cè)計(jì)控制池內(nèi)壓力，并進(jìn)行溫度和壓力的采集用于反演濃度校準(zhǔn)。本發(fā)明設(shè)計(jì)獨(dú)特、結(jié)構(gòu)新穎，原位在線檢測(cè)，避免了其他檢測(cè)技術(shù)的復(fù)雜性，提高了檢測(cè)精度。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種激光吸收光譜技術(shù)在線檢測(cè)人體呼吸標(biāo)識(shí)性氣體濃度的裝置及方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種激光吸收光譜技術(shù)在線檢測(cè)人體呼吸標(biāo)識(shí)性氣體濃度的裝置及方法，更具體的說(shuō)是一種基于光聲光譜技術(shù)和波長(zhǎng)調(diào)制吸收光譜技術(shù)的應(yīng)用于人體呼吸標(biāo)識(shí)性氣體濃度的在線檢測(cè)的裝置及方法。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著現(xiàn)代醫(yī)學(xué)科技的發(fā)展和多學(xué)科的交叉融合，作為醫(yī)學(xué)研究前言的重大疾病早期診斷技術(shù)也在不斷突破和創(chuàng)新。尤其是用于重大疾病診斷的呼吸生物標(biāo)記物技術(shù)得到了快速發(fā)展。醫(yī)學(xué)研究表明，人類(lèi)呼出氣體中除氮?dú)?N2)、氧氣(02)、二氧化碳(CO2)、水汽(H2O)和惰性氣體外還含有許多ppm(parts-per-mill1n, 10_6)甚至是ppb (parts-per-bill1n, 1(Γ9)濃度量級(jí)的其它氣體,這些氣體的濃度不僅與血液中的相應(yīng)氣體分子的含量有定量的關(guān)系，還與血液中其它分子的濃度有關(guān)系。實(shí)際上人類(lèi)呼出的氣體中含有數(shù)百種分子，這些分子足以提供有關(guān)疾病的多種信息。例如:呼出氣體中的微量的氨氣(NH3)、氮氧化物、酸和酮類(lèi)已被確定與腎臟、肝臟功能障礙、肝性腦病、哮喘、糖尿病、癌癥和潰瘍有關(guān)，呼出氣體中的_■硫化碳，乙塊、丁燒和戍燒與神經(jīng)系統(tǒng)疾病有關(guān)，甚至有人發(fā)現(xiàn)肺癌和早期乳腺癌患者呼出的氣體中含有較高濃度的乙烷。因而通過(guò)對(duì)呼吸氣體成分及濃度的測(cè)量實(shí)現(xiàn)某些疾病的診斷具有科學(xué)依據(jù)并可能對(duì)醫(yī)學(xué)診斷、處置技術(shù)產(chǎn)生重大的影響。
[0003]目前呼出氣檢測(cè)主要有三個(gè)方向，基于質(zhì)譜技術(shù)的檢測(cè)，基于電傳感器的檢測(cè)以及基于光譜的檢測(cè)。傳統(tǒng)用于呼吸檢測(cè)的氣相色譜-質(zhì)譜的分析方法可以將呼吸氣體標(biāo)志物的測(cè)量精度達(dá)到PPb乃至PPt量級(jí)，但是該方法耗費(fèi)時(shí)間長(zhǎng)，儀器體積龐大，成本較高，目前只適宜于實(shí)驗(yàn)室研究，無(wú)法進(jìn)入實(shí)質(zhì)的臨床階段，很難實(shí)現(xiàn)儀器的便攜化而走入社區(qū)及家庭。在這眾多檢測(cè)手段中，光聲光譜檢測(cè)技術(shù)是一種沒(méi)有背景噪聲的檢測(cè)技術(shù)，具有極高的極限靈敏度，同時(shí)由于分子或原子光譜的獨(dú)一無(wú)二性和激光技術(shù)的迅猛發(fā)展，光聲光譜檢測(cè)技術(shù)又具有選擇性好，響應(yīng)速度快，體積小，成本低，同時(shí)可以監(jiān)測(cè)多種特征氣體的優(yōu)勢(shì)，在呼出氣檢測(cè)中具有廣大的應(yīng)用前景，有望成為未來(lái)呼吸氣體分析領(lǐng)域的首選技術(shù)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的技術(shù)解決問(wèn)題:克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種基于光聲光譜技術(shù)和波長(zhǎng)調(diào)制吸收光譜技術(shù)的應(yīng)用于人體呼吸標(biāo)識(shí)性氣體濃度檢測(cè)的裝置及方法，以滿足醫(yī)學(xué)檢測(cè)領(lǐng)域?qū)粑鼩怏w標(biāo)識(shí)性氣體的快速、準(zhǔn)確在線監(jiān)測(cè)。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:一種激光吸收光譜技術(shù)在線檢測(cè)人體呼吸標(biāo)識(shí)性氣體濃度的裝置，該裝置分為以下三個(gè)部分:一是光學(xué)系統(tǒng)，二是信號(hào)監(jiān)測(cè)與收集處理系統(tǒng)，三是氣路系統(tǒng)，其中，光學(xué)系統(tǒng)包括:激光器溫度控制板，激光器電流控制板，DFB激光器,信號(hào)發(fā)生板，F(xiàn)C/APC的尾纖,光纖準(zhǔn)直器,平面高反射鏡片,光聲氣體池,石英窗片,激光光束和兩片高反射率凹面鏡；信號(hào)監(jiān)測(cè)與收集處理系統(tǒng)包括:微型麥克風(fēng)，前置放大器，鎖相放大器，電腦和數(shù)據(jù)采集卡；氣路系統(tǒng)包括:呼吸氣嘴，氣管，水汽干燥瓶，進(jìn)氣嘴，出氣嘴，氣壓控制泵，溫度檢測(cè)計(jì)和壓力檢測(cè)計(jì)；激光器溫度控制板，激光器電流控制板控制DFB激光器輸出特定波長(zhǎng)的激光，信號(hào)發(fā)生板產(chǎn)生低頻鋸齒波和高頻正弦波的調(diào)制信號(hào)，調(diào)制信號(hào)進(jìn)行疊加加在DFB激光器的引腳上，對(duì)激光器的輸出波長(zhǎng)產(chǎn)生調(diào)制，調(diào)制以后的激光光束通過(guò)FC/APC的尾纖與光纖準(zhǔn)直器連接，準(zhǔn)直以后的激光光束通過(guò)平面高反射鏡片反射后透過(guò)光聲氣體池的石英窗片進(jìn)入光聲氣體池，進(jìn)入光聲氣體池的激光光束經(jīng)兩邊的兩片高反射率凹面鏡多次反射，在光聲氣體池中對(duì)待測(cè)氣體形成多次作用，光聲信號(hào)經(jīng)過(guò)安裝在光聲氣體池中部的微型麥克風(fēng)獲得，微型麥克風(fēng)獲得的吸收光聲信號(hào)送入前置放大器進(jìn)行信號(hào)的放大，放大以后的信號(hào)由鎖相放大器完成信號(hào)的解調(diào)獲得待測(cè)氣體的二次諧波信號(hào)，二次諧波信號(hào)由安裝在電腦內(nèi)部的數(shù)據(jù)采集卡采集進(jìn)行后續(xù)的處理和氣體濃度的反演，光聲氣體池中安裝有溫度檢測(cè)計(jì)和壓力檢測(cè)計(jì)用于實(shí)時(shí)檢測(cè)光聲氣體池內(nèi)部的溫度和壓力用于對(duì)所檢測(cè)氣體濃度進(jìn)行實(shí)時(shí)修正；待測(cè)氣體為人類(lèi)呼吸氣體通過(guò)呼吸氣嘴收集以后，經(jīng)過(guò)氣管進(jìn)入水汽干燥瓶中的濃硫酸溶液去除水汽后通過(guò)進(jìn)氣嘴進(jìn)入光聲氣體池形成待測(cè)氣體，氣體通過(guò)出氣嘴，壓力泵和壓力檢測(cè)計(jì)控制排出光聲氣體池。
[0006]進(jìn)一步的，所述的光聲氣體池其主材料為不銹鋼材料，其長(zhǎng)度及鏡片安裝位置根據(jù)光聲方程式計(jì)算得到。
[0007]進(jìn)一步的，所述的光聲氣體池，所述的平面高反射鏡片與兩片高反射率凹面鏡其表面鍍高反射膜，其反射率在99.8%以上，且根據(jù)不同待測(cè)氣體的吸收波長(zhǎng)選擇鍍不同的反射膜。
[0008]本發(fā)明另外提供一種激光吸收光譜技術(shù)在線檢測(cè)人體呼吸標(biāo)識(shí)性氣體濃度的方法，利用上述的激光吸收光譜技術(shù)在線檢測(cè)人體呼吸標(biāo)識(shí)性氣體濃度的裝置，該方法當(dāng)光聲氣體池內(nèi)的待測(cè)氣體被光照射后，氣體分子吸收特定波長(zhǎng)的光輻射后被激發(fā)到高能態(tài)，在氣體分子從高能態(tài)向低能態(tài)的無(wú)輻射躍遷過(guò)程中，引起了氣體的溫度和壓強(qiáng)變化，如果對(duì)入射光進(jìn)行強(qiáng)度調(diào)制或波長(zhǎng)調(diào)制，光聲池內(nèi)氣體溫度便會(huì)呈現(xiàn)出與調(diào)制頻率相同的溫度變化，進(jìn)而導(dǎo)致壓強(qiáng)的變化，當(dāng)調(diào)制頻率在聲頻范圍內(nèi)時(shí)，便產(chǎn)生聲音信號(hào)，聲音信號(hào)的變化反映了吸收物濃度的變化，通過(guò)光聲信號(hào)的測(cè)量，就可以對(duì)待測(cè)氣體濃度和組分進(jìn)行光譜分析；其中:
[0009]所述的DFB激光器為尾纖輸出的FC/APC法蘭盤(pán)的可調(diào)諧半導(dǎo)體激光器；
[0010]所述的激光器溫度控制板其控制DFB激光器范圍在20-75 °C，精度0.005 °C ；
[0011]所述的激光器電流控制板其控制DFB激光器范圍在0-250mA，轉(zhuǎn)移函數(shù)50mA/V ；
[0012]所述的微型麥克風(fēng)為電容式駐極微音器可以保證其穩(wěn)定性和靈敏度；
[0013]所述的前置放大器為采用放大器芯片設(shè)計(jì)完成的電路信號(hào)放大模塊；
[0014]所述的鎖相放大器為采用AD630積分器設(shè)計(jì)完成的信號(hào)解調(diào)電路模塊；
[0015]所述的水汽干燥瓶其去除水汽的溶液為濃硫酸溶液。
[0016]進(jìn)一步的，所述的光聲氣體池兩邊的窗片安裝角度為嚴(yán)格的布儒斯特角為35度，其材質(zhì)為2mm厚度的CaF2平面鏡片。
[0017]進(jìn)一步的，所述的光聲氣體池中安裝有氣室溫度檢測(cè)計(jì)和氣室壓力檢測(cè)計(jì)用于實(shí)時(shí)檢測(cè)光聲氣體池內(nèi)部的溫度和壓力用于對(duì)所檢測(cè)氣體濃度進(jìn)行實(shí)時(shí)修正。
[0018]進(jìn)一步的，所述的信號(hào)發(fā)生板可以同時(shí)產(chǎn)生高頻正弦波信號(hào)和低頻鋸齒波信號(hào)，鋸齒波信號(hào)實(shí)現(xiàn)吸收譜線的掃描，正弦波信號(hào)實(shí)現(xiàn)信號(hào)的調(diào)制和為鎖相放大器提供參考信號(hào)。
[0019]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點(diǎn)在于:
[0020](I)呼出氣檢測(cè)屬于非侵入式的，安全無(wú)痛，不會(huì)帶來(lái)血液和尿液檢測(cè)的不便和尷尬；
[0021](2)呼出氣與體液和尿液相比是一種相對(duì)簡(jiǎn)單的混合物，易于完成分析檢測(cè)，與尿液和血液檢查相比更簡(jiǎn)單；
[0022](3)呼出氣分析還可以動(dòng)態(tài)的實(shí)時(shí)連續(xù)地監(jiān)測(cè)人體內(nèi)某種物質(zhì)成分的變化過(guò)程；
[0023](4)呼出氣分析提供了其他分析手段得不到的呼吸作用的直接相關(guān)信息；
[0024](5)該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于操作，價(jià)格低廉，響應(yīng)快速，可以非常方便的對(duì)呼吸氣體標(biāo)示物進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0025]圖1為本發(fā)明整體系統(tǒng)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0026]下面結(jié)合附圖以及具體實(shí)施例進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明。
[0027]如圖1所示，本發(fā)明包括的系統(tǒng)部件可分為以下三個(gè)部分:一是光學(xué)系統(tǒng)，二是信號(hào)監(jiān)測(cè)與收集處理系統(tǒng)，三是氣路系統(tǒng)。其中，光學(xué)系統(tǒng)包括:激光器溫度控制板1，激光器電流控制板2，DFB激光器3，信號(hào)發(fā)生板4，F(xiàn)C/APC的尾纖5，光纖準(zhǔn)直器6，平面高反射鏡片7，光聲氣體池8，石英窗片9，激光光束10和兩片高反射率凹面鏡11。信號(hào)監(jiān)測(cè)與收集處理系統(tǒng)包括:微型麥克風(fēng)13,前置放大器14,鎖相放大器15,電腦16和數(shù)據(jù)米集卡17。氣路系統(tǒng)包括:呼吸氣嘴18，氣管19，水汽干燥瓶20，進(jìn)氣嘴21，出氣嘴22，氣壓控制泵23，溫度檢測(cè)計(jì)24和壓力檢測(cè)計(jì)25。
[0028]本發(fā)明實(shí)施的具體過(guò)程為:首先，激光器溫度控制板1，激光器電流控制板2設(shè)置在合適的控制數(shù)值使DFB激光器3輸出針對(duì)某種氣體的特定吸收波長(zhǎng)的激光，信號(hào)發(fā)生板4產(chǎn)生低頻鋸齒波和高頻正弦波的調(diào)制信號(hào)，調(diào)制信號(hào)進(jìn)行疊加加在DFB激光器3的LaserD1de引腳和Ground引腳上，對(duì)激光器的輸出波長(zhǎng)產(chǎn)生調(diào)制作用。調(diào)制以后的激光光束通過(guò)FC/APC的尾纖5與光纖準(zhǔn)直器6連接，準(zhǔn)直以后的激光光束通過(guò)平面高反射鏡片7反射后透過(guò)光聲氣體池8的石英窗片9進(jìn)入光聲氣體池8，進(jìn)入光聲氣體池8的激光光束10經(jīng)兩邊的兩片高反射率凹面鏡11多次反射，在光聲氣體池8中對(duì)待測(cè)氣體12(呼吸氣體通過(guò)呼吸氣嘴18收集以后，經(jīng)過(guò)氣管19進(jìn)入水汽干燥瓶20中的濃硫酸溶液去除水汽后通過(guò)進(jìn)氣嘴21進(jìn)入光聲氣體池8形成待測(cè)氣體，氣體通過(guò)出氣嘴22，氣室壓力泵23和壓力檢測(cè)計(jì)25控制排出光聲氣體池8)形成多次反射作用，作用形成的光聲信號(hào)經(jīng)過(guò)安裝在光聲氣體池8中部的微型麥克風(fēng)13獲得。微型麥克風(fēng)13獲得的吸收光聲信號(hào)送入前置放大器14進(jìn)行信號(hào)的放大。放大以后的信號(hào)由鎖相放大器15完成信號(hào)的解調(diào)獲得待測(cè)氣體的二次諧波信號(hào)。二次諧波信號(hào)由安裝在電腦16內(nèi)部的數(shù)據(jù)采集卡17采集進(jìn)行后續(xù)的處理和氣體濃度的反演。光聲氣體池8中安裝有溫度檢測(cè)計(jì)24和壓力檢測(cè)計(jì)25用于實(shí)時(shí)檢測(cè)光聲氣體池內(nèi)部的溫度和壓力用于對(duì)所檢測(cè)氣體濃度進(jìn)行實(shí)時(shí)修正。
[0029]本發(fā)明未詳細(xì)闡述部分屬于本領(lǐng)域公知技術(shù)。
[0030]需要理解到的是:以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，對(duì)于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種激光吸收光譜技術(shù)在線檢測(cè)人體呼吸標(biāo)識(shí)性氣體濃度的裝置，其特征在于，該裝置分為以下三個(gè)部分:一是光學(xué)系統(tǒng)，二是信號(hào)監(jiān)測(cè)與收集處理系統(tǒng)，三是氣路系統(tǒng)，其中，光學(xué)系統(tǒng)包括:激光器溫度控制板(I)，激光器電流控制板(2), DFB激光器(3),信號(hào)發(fā)生板(4), FC/APC的尾纖(5),光纖準(zhǔn)直器(6),平面高反射鏡片(7),光聲氣體池(8),石英窗片(9)，激光光束(10)和兩片高反射率凹面鏡(11);信號(hào)監(jiān)測(cè)與收集處理系統(tǒng)包括:微型麥克風(fēng)(13)，前置放大器(14)，鎖相放大器(15)，電腦(16)和數(shù)據(jù)采集卡(17);氣路系統(tǒng)包括:呼吸氣嘴(18)，氣管(19)，水汽干燥瓶(20)，進(jìn)氣嘴(21)，出氣嘴(22)，氣壓控制泵(23)，溫度檢測(cè)計(jì)(24)和壓力檢測(cè)計(jì)(25);激光器溫度控制板(I)，激光器電流控制板(2)控制DFB激光器(3)輸出特定波長(zhǎng)的激光，信號(hào)發(fā)生板(4)產(chǎn)生低頻鋸齒波和高頻正弦波的調(diào)制信號(hào)，調(diào)制信號(hào)進(jìn)行疊加加在DFB激光器(3)的引腳上，對(duì)激光器的輸出波長(zhǎng)產(chǎn)生調(diào)制，調(diào)制以后的激光光束通過(guò)FC/APC的尾纖(5)與光纖準(zhǔn)直器(6)連接，準(zhǔn)直以后的激光光束通過(guò)平面高反射鏡片(X)反射后透過(guò)光聲氣體池(8)的石英窗片(9)進(jìn)入光聲氣體池(8)，進(jìn)入光聲氣體池(8)的激光光束(10)經(jīng)兩邊的兩片高反射率凹面鏡(11)多次反射，在光聲氣體池(8)中對(duì)待測(cè)氣體(12)形成多次作用，光聲信號(hào)經(jīng)過(guò)安裝在光聲氣體池(8)中部的微型麥克風(fēng)(13)獲得，微型麥克風(fēng)(13)獲得的吸收光聲信號(hào)送入前置放大器(14)進(jìn)行信號(hào)的放大，放大以后的信號(hào)由鎖相放大器(15)完成信號(hào)的解調(diào)獲得待測(cè)氣體的二次諧波信號(hào)，二次諧波信號(hào)由安裝在電腦(16)內(nèi)部的數(shù)據(jù)采集卡(17)采集進(jìn)行后續(xù)的處理和氣體濃度的反演，光聲氣體池(8)中安裝有溫度檢測(cè)計(jì)(24)和壓力檢測(cè)計(jì)(25)用于實(shí)時(shí)檢測(cè)光聲氣體池內(nèi)部的溫度和壓力用于對(duì)所檢測(cè)氣體濃度進(jìn)行實(shí)時(shí)修正；待測(cè)氣體(12)為人類(lèi)呼吸氣體通過(guò)呼吸氣嘴(18)收集以后，經(jīng)過(guò)氣管(19)進(jìn)入水汽干燥瓶(20)中的濃硫酸溶液去除水汽后通過(guò)進(jìn)氣嘴(21)進(jìn)入光聲氣體池(8)形成待測(cè)氣體，氣體通過(guò)出氣嘴(22)，壓力泵(23)和壓力檢測(cè)計(jì)(25)控制排出光聲氣體池(8)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光吸收光譜技術(shù)在線檢測(cè)人體呼吸標(biāo)識(shí)性氣體濃度的裝置，其特征在于:所述的光聲氣體池(8)其主材料為不銹鋼材料，其長(zhǎng)度及鏡片安裝位置根據(jù)光聲方程式計(jì)算得到。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的激光吸收光譜技術(shù)在線檢測(cè)人體呼吸標(biāo)識(shí)性氣體濃度的裝置，其特征在于:所述的光聲氣體池(8)，所述的平面高反射鏡片(7)與兩片高反射率凹面鏡(11)其表面鍍高反射膜，其反射率在99.8%以上，且根據(jù)不同待測(cè)氣體的吸收波長(zhǎng)選擇鍍不同的反射膜。
4.一種激光吸收光譜技術(shù)在線檢測(cè)人體呼吸標(biāo)識(shí)性氣體濃度的方法，利用權(quán)利要求1所述的激光吸收光譜技術(shù)在線檢測(cè)人體呼吸標(biāo)識(shí)性氣體濃度的裝置，其特征在于:該方法當(dāng)光聲氣體池(8)內(nèi)的待測(cè)氣體(12)被光照射后，氣體分子吸收特定波長(zhǎng)的光輻射后被激發(fā)到高能態(tài)，在氣體分子從高能態(tài)向低能態(tài)的無(wú)輻射躍遷過(guò)程中，引起了氣體的溫度和壓強(qiáng)變化，如果對(duì)入射光進(jìn)行強(qiáng)度調(diào)制或波長(zhǎng)調(diào)制，光聲池內(nèi)氣體溫度便會(huì)呈現(xiàn)出與調(diào)制頻率相同的溫度變化，進(jìn)而導(dǎo)致壓強(qiáng)的變化，當(dāng)調(diào)制頻率在聲頻范圍內(nèi)時(shí)，便產(chǎn)生聲音信號(hào)，聲音信號(hào)的變化反映了吸收物濃度的變化，通過(guò)光聲信號(hào)的測(cè)量，就可以對(duì)待測(cè)氣體濃度和組分進(jìn)行光譜分析；其中: 所述的DFB激光器(3)為尾纖輸出的FC/APC法蘭盤(pán)的可調(diào)諧半導(dǎo)體激光器； 所述的激光器溫度控制板(I)其控制DFB激光器(3)范圍在20-75°C，精度0.005°C ； 所述的激光器電流控制板(2)其控制DFB激光器(3)范圍在0-250mA，轉(zhuǎn)移函數(shù)50mA/
V； 所述的微型麥克風(fēng)(13)為電容式駐極微音器可以保證其穩(wěn)定性和靈敏度； 所述的前置放大器(14)為采用放大器芯片設(shè)計(jì)完成的電路信號(hào)放大模塊； 所述的鎖相放大器(15)為采用AD630積分器設(shè)計(jì)完成的信號(hào)解調(diào)電路模塊； 所述的水汽干燥瓶(20)其去除水汽的溶液為濃硫酸溶液。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的激光吸收光譜技術(shù)在線檢測(cè)人體呼吸標(biāo)識(shí)性氣體濃度的方法，其特征在于:所述的光聲氣體池(8)兩邊的窗片(9)安裝角度為嚴(yán)格的布儒斯特角為35度，其材質(zhì)為2mm厚度的CaF2平面鏡片。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的激光吸收光譜技術(shù)在線檢測(cè)人體呼吸標(biāo)識(shí)性氣體濃度的方法，其特征在于:所述的光聲氣體池(8)中安裝有溫度檢測(cè)計(jì)(24)和壓力檢測(cè)計(jì)(25)用于實(shí)時(shí)檢測(cè)光聲氣體池內(nèi)部的溫度和壓力用于對(duì)所檢測(cè)氣體濃度進(jìn)行實(shí)時(shí)修正。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的激光吸收光譜技術(shù)在線檢測(cè)人體呼吸標(biāo)識(shí)性氣體濃度的方法，其特征在于:所述的信號(hào)發(fā)生板(4)可以同時(shí)產(chǎn)生高頻正弦波信號(hào)和低頻鋸齒波信號(hào)，鋸齒波信號(hào)實(shí)現(xiàn)吸收譜線的掃描，正弦波信號(hào)實(shí)現(xiàn)信號(hào)的調(diào)制和為鎖相放大器提供參考信號(hào)。
【文檔編號(hào)】G01N21/39GK104198433SQ201410466448
【公開(kāi)日】2014年12月10日 申請(qǐng)日期:2014年9月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月14日
【發(fā)明者】張志榮, 董鳳忠, 夏滑, 韓犖, 孫鵬帥, 崔小娟, 吳邊, 龐濤 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院