本發(fā)明屬于光學檢測技術(shù)領域，具體涉及一種多次反射組件。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有技術(shù)中，常采用光譜儀對氣體進行濃度檢測，其原理是：當紅外光束穿過被測氣體時，氣體會吸收紅外信號。由Lambert-Beer定律知，氣體分子吸光度正比于吸收光程、氣體分子濃度和氣體分子吸收系數(shù)。而不同氣體分子具有不同的氣體分子吸收特征。因此，可以通過對經(jīng)過氣體吸收后的吸光度譜進行光譜分析來定量反演吸收氣體分子濃度。然而，當氣體濃度過低時，其氣體分子吸光度較弱，吸收光譜表現(xiàn)不明顯，此時可以通過增加氣體分子吸收光程，以增大待測氣體的吸光度。現(xiàn)有技術(shù)中增大光束行程的方法為球面鏡反射法，如圖1所示，該方法是將紅外波在兩組球面鏡即圖中的主鏡1’與副鏡3a’、3b’之間來回多次反射，以增大光束行程。然而，如圖2所示，圖中方框表示反射斑點，方框內(nèi)的數(shù)字表示反射次序，由于第奇數(shù)次反射都發(fā)生在副鏡3a’、3b’上，所以主鏡1’上只標出了第偶數(shù)次反射的光斑。由圖可見，該方法受限于球面鏡的尺寸，其反射次數(shù)有限，在測量超微量氣體時，依然無法達到有效光程。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種能夠增大吸收光程的多次反射組件。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了以下技術(shù)方案：一種多次反射組件，包括主鏡和副鏡，所述主鏡由一塊球面鏡構(gòu)成，所述副鏡由兩塊球面鏡即第一球面鏡和第二球面鏡構(gòu)成，所述主鏡和副鏡的鏡面相對設置；入射光從主鏡一側(cè)射入，并打在副鏡的第一球面鏡上，經(jīng)第一球面鏡反射后會聚在主鏡上，然后依次按照第二球面鏡、主鏡、第一球面鏡、主鏡、第二球面鏡的順序經(jīng)過多次循環(huán)反射，直至副鏡的反射光偏出主鏡的鏡面區(qū)域，副鏡反射的會聚光束會在主鏡上形成多個光斑；所述主鏡的邊緣附近還設有直角反射鏡，所述直角反射鏡設置在偏出主鏡鏡面區(qū)域的光斑對應的位置處，利用直角反射鏡、可以將光束偏移后沿原方向返回的特性，使該光斑在主鏡上的位置產(chǎn)生偏移，并使光束沿原方向返回，從而使反射次數(shù)加倍。

所述主鏡的鏡面大致呈T型，T形鏡面兩側(cè)的空缺區(qū)域分別構(gòu)成入光口和出光口，入射光束從主鏡背后穿過入光口后打在副鏡的第一球面鏡上，經(jīng)多次反射后由第二球面鏡反射至出光口；所述主鏡鏡面兩側(cè)的空缺區(qū)域各設有一個直角反射鏡，光束反射過程中在兩個直角反射鏡上分別反射一次。

所述主鏡活動設置在主鏡安裝板上，使主鏡的俯仰角和橫向偏轉(zhuǎn)角可調(diào)。

所述主鏡安裝板上設有主鏡側(cè)浮動板，所述主鏡側(cè)浮動板上設有與主鏡側(cè)浮動板板面垂直的導向螺釘，所述導向螺釘穿過主鏡安裝板上設置的導向孔，該導向孔的直徑略大于導向螺釘?shù)闹睆剑鰧蚵葆數(shù)捻敹嗽O有螺母，所述螺母與主鏡安裝板之間設有壓簧，壓簧的彈力使主鏡側(cè)浮動板彈性貼靠在主鏡安裝板的板面上；所述主鏡安裝板上還設有頂絲，所述頂絲與主鏡安裝板上設置的螺紋孔構(gòu)成螺紋配合，且頂絲頂端抵靠在主鏡側(cè)浮動板上用于調(diào)節(jié)主鏡側(cè)浮動板的角度；所述頂絲設有兩組，兩組頂絲分別設置在主鏡安裝板的上部和側(cè)部，分別用于調(diào)節(jié)主鏡側(cè)浮動板的俯仰角和橫向偏轉(zhuǎn)角；所述主鏡安裝在主鏡側(cè)浮動板上。

所述副鏡活動設置在副鏡安裝板上，使副鏡的兩球面鏡的俯仰角和橫向偏轉(zhuǎn)角可調(diào)。

所述副鏡安裝板上設有兩塊副鏡側(cè)浮動板，所述副鏡側(cè)浮動板上設有與副鏡側(cè)浮動板板面垂直的導向螺釘，所述導向螺釘穿過副鏡安裝板上設置的導向孔，該導向孔的直徑略大于導向螺釘?shù)闹睆?，所述導向螺釘?shù)捻敹嗽O有螺母，所述螺母與副鏡安裝板之間設有壓簧，壓簧的彈力使副鏡側(cè)浮動板彈性貼靠在副鏡安裝板的板面上；所述副鏡安裝板上還設有頂絲，所述頂絲與副鏡安裝板上設置的螺紋孔構(gòu)成螺紋配合，且頂絲頂端抵靠在副鏡側(cè)浮動板上，用于調(diào)節(jié)副鏡側(cè)浮動板的角度；副鏡安裝板上對應每塊副鏡側(cè)浮動板各設有兩組頂絲，兩組頂絲分別對應副鏡側(cè)浮動板的上部和側(cè)部設置，用于調(diào)節(jié)副鏡側(cè)浮動板的俯仰角和橫向偏轉(zhuǎn)角；所述副鏡的兩塊球面鏡分別安裝在兩塊副鏡側(cè)浮動板上。

所述主鏡安裝板和副鏡安裝板的上下兩端通過兩橫梁相連；所述主鏡的球面鏡和副鏡的球面鏡半徑相同，且主鏡與副鏡之間的距離等于球面鏡的半徑。

所述主鏡和副鏡的反射面上均鍍有用于提高反射率的反射膜，所述反射膜為鍍金、鍍鋁或鍍銀。

本發(fā)明的技術(shù)效果在于：本發(fā)明在主鏡的邊緣附近設置直角反射鏡，在反射光偏出主鏡時，利用直角反射鏡使主鏡側(cè)的反射點產(chǎn)生偏移，形成一組新的反射路徑，從而使反射行程加倍；使紅外波的穿梭行程大大增加，滿足了超微量氣體的檢測需求。

附圖說明

圖1是現(xiàn)有技術(shù)中的多次反射組件原理圖；

圖2是現(xiàn)有技術(shù)中多次反射組件的主鏡光斑分布圖；

圖3是本發(fā)明的原理圖；

圖4是本發(fā)明的主鏡反射光斑分布圖，圖中方框表示反射斑點，方框內(nèi)的數(shù)字表示反射次序，同樣由于第奇數(shù)次反射都發(fā)生在副鏡上，所以主鏡上只標出了第偶數(shù)次反射的光斑；

圖5是本發(fā)明的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是本發(fā)明的主鏡剖視圖；

圖7是本發(fā)明的副鏡剖視圖。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖對本發(fā)明進行詳細的描述。

如圖3、5所示，一種多次反射組件，包括主鏡1和副鏡3，所述主鏡1由一塊球面鏡構(gòu)成，所述副鏡3由兩塊球面鏡即第一球面鏡3a和第二球面鏡3b構(gòu)成，所述主鏡1和副鏡3的鏡面相對設置；入射光從主鏡1一側(cè)射入，并打在副鏡3的第一球面鏡3a上，經(jīng)第一球面鏡3a反射后會聚在主鏡1上，然后依次按照第二球面鏡3b、主鏡1、第一球面鏡3a、主鏡1、第二球面鏡3b的順序經(jīng)過多次循環(huán)反射，直至副鏡3的反射光偏出主鏡1的鏡面區(qū)域，副鏡3反射的會聚光束會在主鏡1上形成多個光斑；所述主鏡1的邊緣附近還設有直角反射鏡5，所述直角反射鏡5設置在偏出主鏡1鏡面區(qū)域的光斑對應的位置處，利用直角反射鏡5可以將光束偏移后沿原方向返回的特性，使該光斑在主鏡1上的位置產(chǎn)生偏移，并使光束沿原方向返回，從而使反射次數(shù)加倍。入射光路為會聚光路，會聚點在主鏡1入射窗口位置，光束入射之后相當于主鏡1入射窗口位置的一個點光源發(fā)散到副鏡3上，經(jīng)副鏡3反射后又會聚到主鏡1上，最后出射光束也是在主鏡1另一側(cè)的窗口位置?？傊?，從主鏡1到副鏡3方向都是發(fā)散光束，從副鏡3到主鏡1方向都是會聚光束，主鏡1上的光斑都是會聚點。本發(fā)明利用直角反射鏡5使主鏡1側(cè)的反射點產(chǎn)生偏移，形成一組新的反射路徑，從而使反射行程加倍；使紅外光束的穿梭行程大大增加，滿足了超微量氣體的檢測需求。

優(yōu)選的，如圖4、5所示，所述主鏡1的鏡面大致呈T型，T形鏡面兩側(cè)的空缺區(qū)域分別構(gòu)成入光口和出光口，入射光束從主鏡1背后穿過入光口后打在副鏡3的第一球面鏡3a上，經(jīng)多次反射后由第二球面鏡3b反射至出光口；所述主鏡1鏡面兩側(cè)的空缺區(qū)域各設有一個直角反射鏡5，光束反射過程中在兩個直角反射鏡5上分別反射一次。每增加一個直角反射鏡5，光程增加一倍，本實施例設置了兩個直角反射鏡5，因此光程增加了兩倍。實際使用時，也可以根據(jù)光程需要，調(diào)節(jié)副鏡3角度，使光束只經(jīng)過其中一個直角反射鏡5，這種情況下光程就只增加一倍。

進一步的，所述主鏡1活動設置主鏡安裝板7上，使主鏡1的俯仰角和橫向偏轉(zhuǎn)角可調(diào)。

本實施例優(yōu)選采用如下裝配方式：

如圖6所示，所述主鏡安裝板7上設有主鏡側(cè)浮動板9，所述主鏡側(cè)浮動板9上設有與主鏡側(cè)浮動板9板面垂直的導向螺釘15，所述導向螺釘15穿過主鏡安裝板7上設置的導向孔，該導向孔的直徑略大于導向螺釘15的直徑，所述導向螺釘15的頂端設有螺母17，所述螺母17與主鏡安裝板7之間設有壓簧19，壓簧19的彈力使主鏡側(cè)浮動板9彈性貼靠在主鏡安裝板7的板面上；所述主鏡安裝板7上還設有頂絲21，所述頂絲21與主鏡安裝板7上設置的螺紋孔構(gòu)成螺紋配合，且頂絲21頂端抵靠在主鏡側(cè)浮動板9上用于調(diào)節(jié)主鏡側(cè)浮動板9的角度；所述頂絲21設有兩組，兩組頂絲21分別設置在主鏡安裝板7的上部和側(cè)部，分別用于調(diào)節(jié)主鏡側(cè)浮動板9的俯仰角和橫向偏轉(zhuǎn)角；所述主鏡1安裝在主鏡側(cè)浮動板9上。

進一步的，所述副鏡3活動設置在副鏡安裝板11上，使副鏡3的兩球面鏡的俯仰角和橫向偏轉(zhuǎn)角可調(diào)。

如圖7所示，本實施例優(yōu)選采用如下裝配方式：所述副鏡安裝板11上設有兩塊副鏡側(cè)浮動板13，所述副鏡側(cè)浮動板13上設有與副鏡側(cè)浮動板13板面垂直的導向螺釘15，所述導向螺釘15穿過副鏡安裝板11上設置的導向孔，該導向孔的直徑略大于導向螺釘15的直徑，所述導向螺釘15的頂端設有螺母17，所述螺母17與副鏡安裝板11之間設有壓簧19，壓簧19的彈力使副鏡側(cè)浮動板13彈性貼靠在副鏡安裝板11的板面上；所述副鏡安裝板11上還設有頂絲21，所述頂絲21與副鏡安裝板11上設置的螺紋孔構(gòu)成螺紋配合，且頂絲21頂端抵靠在副鏡側(cè)浮動板13上，用于調(diào)節(jié)副鏡側(cè)浮動板13的角度；副鏡安裝板11上對應每塊副鏡側(cè)浮動板13各設有兩組頂絲21，兩組頂絲21分別對應副鏡側(cè)浮動板13的上部和側(cè)部設置，用于調(diào)節(jié)副鏡側(cè)浮動板13的俯仰角和橫向偏轉(zhuǎn)角；所述副鏡3的兩塊球面鏡分別安裝在兩塊副鏡側(cè)浮動板13上。

進一步的，所述主鏡安裝板7和副鏡安裝板11的上下兩端通過兩橫梁23相連；所述主鏡1的球面鏡和副鏡3的球面鏡半徑相同，且主鏡1與副鏡3之間的距離等于球面鏡的半徑。

所述主鏡1和副鏡3的反射面上均鍍有用于提高反射率的反射膜，所述反射膜為鍍金、鍍鋁或鍍銀，本實施例優(yōu)選鍍金層作為反射層。

當不需要那么長的光程時，可以通過調(diào)整兩塊副鏡3的角度，使光束不經(jīng)過直角反射鏡5，只在主鏡1和副鏡3之間多次反射后直接射出窗口，當需要較大光程時才經(jīng)過直角反射鏡5。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。