长光程气体吸收池使用手册中文.pdfVIP

1介绍

1.1产品综述

1.1.1PCI-HC10mHerriott池的描述

PCI-HC10m是一个34通道的Herriott池，其光程长度为10.1m，与在1-5μm范围内工

作的激光器兼容。它设计用于一般实验室使用，并且易于安装到标准光学平台。配件包括匹

配的Kapton加热器，可在85℃（控制器）下运行，以及一个校准定位支架，可帮助将红外

光束对准Herriott池。

Herriott池以DonaldHerriott命名，因为他们在20世纪60年代利用它来创建折叠的光

学延迟线。它很快被应用于长程激光光谱学，并且当小直径，平行光束可用时，它们优于白

细胞。人们可以在网上找到他们的发展和各种配置的细节说明。本用户指南介绍了将激光束

耦合到赫里奥特池所需的步骤，介绍了如何定位检测器放置的输出点以及一些基本清洁程序。

读者应具有使用激光器的长程光谱的基本知识，实验室中的激光束的操纵以及基本的气体处

理程序。

1.1.2包装内容

PCI-HC10mHerriott池组装和运输，两个10K的25C热敏电阻安装在池体上。需要直径

为1英寸，2-7mm厚的耦合窗口，可从PortCityInstruments（部件号PCI-HC10m-W）订购。

这是一个未涂层的宝蓝色窗口，直径为1英寸，3毫米厚。大多数大型光电供应公司（如

Thorlabs，EdmundOptics，Newport等）也提供了合适的窗户。薄的AR涂层窗是首选。

如果一同订购加热器元件或对准固定装置与Herriott池，它们也包含在包装中。校准定

位支架是一个螺栓连接组件，包含两个20mm可调节的光圈，它们用于限定正确的输入光

束角度，还有一个便于调节电镜法兰内的远镜的工具。RevA池使用特殊工具（会提供）进

行调整。RevB池可以使用3/8英寸六角扳手或7/16英寸开口扳手调节，这具体取决于远

镜设计。

1.2用户手册综述

本用户指南提供了设置Herriott池并确认输入激光束正确对齐的说明。假设Herriott池

被安装到诸如光学平台的平坦表面上，并且使用合适的光束转向光学器件将输入光束引导到

Herriott池。如果你订购了恒温套件，请按照第3章所述的安装加热元件和调整设定点的说

明进行操作。在开始对准过程之前允许Herriott池稳定在所需的设定点温度。

建议使用可见激光进行初始对准，因为可以直接在保持在预期输出光点位置的一张纸上

观察来自Herriott池的输出光点。使用近红外激光器，还有可以显示输出点的查看卡。对于

那些视图卡不可见的较长波长的激光器，通过合适的光学元件将可见的“示踪物”光束与红

外光束结合到一起是方便的，使得光束共线。

在本手册中，与耦合窗口相邻的镜子被称为“近”镜，而电池相对端的镜像为“远”镜。

近反射镜具有离轴孔，输入激光束穿过该孔。远镜没有孔，是普通的平凹镜。

2校准

2.1输入光束角

对准包括以正确的角度将激光束注入池的耦合窗口中，使得其在正确的位置处撞击远镜，

最后在反射镜上产生所需的光斑图案。如果对准正确，光束就会通过近反射镜中的相同孔而

以不同的角度离开Herriott池。该角度分离允许出射光束被引导到检测器以完成用于测量的

光路。

下图显示了远镜和近反射镜上的光点图案，其具有朝向每个反射镜的正确定向的输入光

束（在近反射镜上横过垂直虚线翻转点号，以获得与远镜相同方位的坐标）。远镜图上所示

的旋转角度称为“相位角”，并定义输入光束相对于X和Y（反射镜平面）的角度。近镜上

的斑点图案包含均匀的斑点，斑点0/34是这种34光谱系统的近镜中的耦合孔。如果来自远

镜上的光点33的光束被跟随到近镜上的0/34位置，则容易看出出射光束在Y中与入射光束

具有相同的角度，X中的角度与输入角相反的符号。该角度分离产生输入和输出光束的空间

分离，并允许出射光束被捕获在检测器上。输入光束必须通过耦合孔进入近反射镜，并如上

图所示在＃1位置击中远镜，以产生正确的通过次数。

注意，如果电池被加热，则热膨胀会导致镜面分离稍微增加。远镜安装件是螺纹的，以

允许对任何热膨胀进行补偿，并且如果电池温度充分变化，则应调整（通过监控输出点）以

保持适当的对准。远镜安装螺距为32/inch，或每转0.794mm。可以使用远法兰上的十二

个周边螺纹孔以30度的间隔固定