恭喜南昌大学汤明获国家专利权
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龙图腾网恭喜南昌大学申请的专利一种实现大气CO2现场探测的转镜式傅里叶变换紫外拉曼光谱仪获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN115684125B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-05-02发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202211258943.5,技术领域涉及:G01N21/65;该发明授权一种实现大气CO2现场探测的转镜式傅里叶变换紫外拉曼光谱仪是由汤明;郭海涛;郭承鸿;于龙昆设计研发完成,并于2022-10-14向国家知识产权局提交的专利申请。
本一种实现大气CO2现场探测的转镜式傅里叶变换紫外拉曼光谱仪在说明书摘要公布了:本发明公开一种实现大气CO2现场探测的转镜式傅里叶变换紫外拉曼光谱仪,包括激发与收集光路、拉曼光谱仪光路、白光参考光路和控制系统。通过将转镜式傅里叶变换光谱仪TurboFTS应用于拉曼光谱仪,并探索其在紫外波段光谱分析的应用,实现大气CO2的微弱拉曼光谱的现场探测;通过设计一套控制系统对转镜、PMT和数据采集卡的精确控制,实现等光程差间隔采样。本发明可以极大提高探测大气CO2的信噪比,可以有效提高紫外拉曼光谱复原的准确度并降低运行时间。
本发明授权一种实现大气CO2现场探测的转镜式傅里叶变换紫外拉曼光谱仪在权利要求书中公布了:1.一种实现大气CO2现场探测的转镜式傅里叶变换紫外拉曼光谱仪,包括:激发与收集光路、拉曼光谱仪光路、白光参考光路和控制系统,其特征在于:(1)所述的激发与收集光路包括紫外激光器、激光扩束镜B、激光扩束镜A、拉曼滤光片、准直透镜A、光阑、收集透镜,按照紫外激光的走向,其光路结构组成及空间定位的先后顺序如下:紫外激光器→激光扩束镜B→激光扩束镜A→拉曼滤光片→准直透镜A→光阑→收集透镜,紫外激光照射大气CO2后产生拉曼散射光,按照拉曼散射光的走向,其光路结构组成及空间定位的先后顺序如下:收集透镜→光阑→准直透镜A→拉曼滤光片;(2)所述的拉曼光谱仪光路包括短波通滤光片、分束镜、反射镜A、反射镜B、转镜、端镜A、端镜B、聚焦透镜、PMT,拉曼散射光通过拉曼滤光片继续进入拉曼光谱仪光路,按照拉曼散射光的走向,其光路结构组成及空间定位的先后顺序如下:短波通滤光片→分束镜→反射镜A反射镜B→转镜→端镜A端镜B→转镜→反射镜A反射镜B→分束镜→聚焦透镜→PMT;(3)所述的白光参考光路包括白光LED光源、准直透镜B、拉曼滤光片,白光与拉曼散射光同轴进入拉曼光谱仪光路,走向也与拉曼散射光相同;(4)所述的控制系统包括协同控制电路、转镜电机机构、转镜电机控制器、转镜零点传感器、激光器信号发生器、数据采集卡,转镜电机机构用于驱动转镜转动,包含电机、减速器、编码器,转镜电机控制器用于控制转镜电机机构中电机的转动方式并读取转镜电机机构中编码器的反馈信号,转镜零点传感器用于确定转镜的光程差零点位置,激光器信号发生器用于驱动紫外激光器发出脉冲激光并控制脉冲激光的重复频率,数据采集卡用于读取PMT输出的干涉信号;所述的控制系统的工作流程如下:(2.1)协同控制电路发出指令给转镜电机控制电路,使电机启动并按照设定的转速匀速旋转;(2.2)协同控制电路检测转镜零点传感器的输出信号,当检测到输出信号时开始计时或者累计编码器脉冲个数,直到达到预定时间或者编码器脉冲个数达到预定值,此时,转镜已经处于光程差零点位置;(2.3)协同控制电路对PMT和数据采集卡同步输出控制信号,启动采样,采样过程中PMT的控制信号为稳定的高电平,数据采集卡的控制信号为按照等光程差间隔计算的时间序列外部驱动信号,实现等光程差间隔采样;(2.4)协同控制电路检测转镜零点传感器的输出信号,当再次检测到输出信号时将PMT的控制信号设定为低电平,采集卡控制信号不变,直到转镜再次到达光程差零点位置,使采集卡采集一段时间的“零”信号,这个“零”信号作为此次采样周期的结束标识码,重复流程(2.3)和(2.4),完成下一个周期的采样。
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