一种用于碳同位素检测的全光纤化环形腔传感器件【中国实用新型】

一、专利名称及专利号

名称：《一种用于碳同位素检测的全光纤化环形腔传感器件》

专利号：ZL202320711689.3

二、应用领域

  本实用新型涉及气体浓度检测技术领域，尤其涉及的是一种用于碳同位素检测的全光纤化环形腔传感器件。

三、专利说明

1、摘要：

  本实用新型公开一种用于碳同位素检测的全光纤化环形腔传感器件，包括：延时光纤和输入光纤，延时光纤和输入光纤均用于连接检测光源，探测光在经过延时光纤和输入光纤后延时不同；光纤环形通路，包括空芯光纤气室，空芯光纤气室相对立的两端分别连接延时光纤的输出端和输入光纤的输出端，探测光在光纤环形通路中传播并循环经过空芯光纤气室；空芯光纤气室内填充有待检测的带有碳同位素的气体，空芯光纤气室用于通入泵浦光，气体通过泵浦光作用而对探测光进行相位改变；光电探测器，用于接收延时光纤和输入光纤中所传回的探测光。解决空间光学谐振腔因光学气室大而导致耗气量大、成本高、体积大的问题。

2、背景：

  碳同位素检测在大气科学、能源勘探、医疗检测等领域具有重要作用。在大气科学领域，碳同位素检测是理解全球碳循环、明确碳源汇变化的重要方法；在能源勘探领域，碳同位检测是推演油气煤藏特征、识别定位矿源的重要手段；在医疗领域，人体呼出气中碳同位素检测已经成为幽门螺旋杆菌感染无创诊断的金标准。
自然界中碳同位素含量变化极小，通常以相对于参考基准的偏离来表征同位素丰度比值的相对变化，样品相对参考物质的碳同位素比值变化可以表示为：
 
  其中(13C/12C)Sample和(13C/12C)Reference分别为待测样本和参考标准物质的碳同位素比值。同位素比值质谱仪(Isotope Ratio Mass Spectroscopy ,IRMS)是最为常用的碳同位素检测仪器，其典型检测精度可以达到0.01 0.1‰，但是体积大、操作复杂、价格昂贵、检测速度慢，需要复杂的样气预处理，不适合原位检测应用。另外例如CN113109292公开了一种基于种基于可调谐激光吸收光谱(TDLAS)的碳同位素检测系统及方法，通过优化的算法该系统能够在常压下工作，但其检测器的调制器件部分由于长光程空间光学气室导致耗气量大，且难以用于高浓度气体环境下的检测。
  目前已有的碳同位素检测装置中调制器部分普遍存在空间光学谐振腔的光学气室大而导致耗气量大、成本高、体积大的问题。因此，现有技术还有待于改进和发展。

四、相关文件下载

专利证书：/UploadFiles/20231214/20231214155075767576.pdf

专利详情：/UploadFiles/20231214/20231214155014061406.pdf