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    Optisches Messgerät und Verfahren zur Gasdetektion
    1.
    发明公开
    Optisches Messgerät und Verfahren zur Gasdetektion 审中-公开
    选择Messgerätund Verfahren zur Gasdetektion

    公开(公告)号：EP3054280A1

    公开(公告)日：2016-08-10

    申请号：EP15153757.8

    申请日：2015-02-04

    申请人： Axetris AG

    发明人： Wittmann, Andreas ,  Zufferey, Marc-Oliver ,  Bögli, Urs ,  Hassler, Kai

    IPC分类号： G01N21/3504 ,  G01N21/39 ,  G01J3/433 ,  G01N21/03

    CPC分类号： G01N21/3504 ,  G01J3/4338 ,  G01N21/39 ,  G01N2021/0396

    摘要： Optisches Messsystem (1) und Verfahren zur Gasdetektion, das einen Lichtemitter (4) und mindestens einen Lichtdetektor (8) in mindestens einem Gehäuse angeordnet umfasst, wobei der Lichtemitter einen modulierten Hauptlichtstrahl (9) der Wellenlänge λ 0 . mit einer Modulationsspanne Δλ emittiert. Zwischen dem Lichtemitter und dem Lichtdetektor ist mindestens eine optomechanische Komponente (15), beispielsweise eine Gehäusefenster angeordnet, die optisch wirksame Grenzflächen aufweist und Streulichtstrahlen (11) bewirkt, die mit dem Hauptlichtstrahl interferieren, sodass Self-Mixing auftritt und/oder Etalons verursacht werden. Somit umfasst das Messsignal des Detektors einen Hauptsignalanteil und einen unerwünschten Störsignalanteil. Erfindungsgemäß wird die mindestens eine optomechanische Komponente relativ zu dem Lichtemitter und/oder dem Lichtdetektor in einem optimierten Abstand L ange-ordnet, der von der Wellenlänge λ 0 und der Modulationsspanne Δλ des Hauptlichtstrahls abhängig ist. Durch den speziell gewählten Abstand L wird erreicht, dass der Effekt der Streulichtstrahlen auf das demodulierte Signal minimiert ist, was zu einer Erhöhung der Sensor-Sensitivität führt.

    摘要翻译： 本发明涉及一种光学测量装置和气体检测方法。 光学测量系统包括布置在至少一个壳体中的发光体（4）和至少一个光检测器（8）。 光发射器（4）以调制范围δλ和平均波长λ0发射调制的主光束（9）。 在光发射器和光检测器之间布置有至少一个光机械部件（15）（例如，包括光学有效边界面的壳体窗口），并且导致散射光束（11），其与主光线 从而产生自混合和/或引起标准具。 因此，光检测器的测量信号包括主信号部分和不期望的干扰信号部分。 根据本发明，至少一个轻机械部件布置在相对于光发射器和/或光检测器具有优化距离L的位置处，并且优化距离L是波长λ<0的函数 和主光束的调制范围δλ。 特别选择的距离L促使最小化的散射光束对调制信号的影响，从而导致传感器的灵敏度的增加。

    Verfahren und Messanordnung zur Verbesserung der Signalauflösung bei der Gasabsorptionsspektroskopie
    2.
    发明公开
    Verfahren und Messanordnung zur Verbesserung der Signalauflösung bei der Gasabsorptionsspektroskopie 审中-公开
    Verfahren und Messanordnung zur Verbesserung derSignalauflösungbei der Gasabsorptionsspektroskopie

    公开(公告)号：EP2520924A1

    公开(公告)日：2012-11-07

    申请号：EP11401500.1

    申请日：2011-05-02

    申请人： Axetris AG

    发明人： Studer, Michel ,  Wittmann, Andreas

    IPC分类号： G01N21/39 ,  G01J3/02 ,  G01J3/433

    CPC分类号： G01J3/02 ,  G01J3/0262 ,  G01J3/433 ,  G01N21/0303 ,  G01N21/39

    摘要： Verfahren und Messanordnung zur Verbesserung der Signalauflösung bei der Gasabsorptionsspektroskopie, mit einer Messanordnung 1, die eine Laserlichtquelle 2 und einen Lichtdetektor 3 aufweist, zwischen denen eine Messkammer 4 für die Gasdetektion angeordnet ist. Die Messanordnung 1 weist außerdem eine Lichtquellensteuereinheit 9 für die Laserlichtquelle 2 und eine Auswerteeinheit für den Lichtdetektor 3 auf. Die Erfindung schlägt vor, zur Verbesserung der Signalauflösung insbesondere das Intensitätsrauschen der Messanordnung 1 zu mindern, indem die von Rückreflektionen, Etalons, Self-Mixing-Effekten oder dergleichen her rührenden störenden Signalanteile zeitlich gemittelt werden. Dies geschieht mittels einem der Laserlichtquelle 2 nachgeordneten Lichtmodulator 6, der die optische Weglänge des Lichtstrahls 5 kontinuierlich periodisch beeinflusst. Der Lichtmodulator 6 weist dazu ein Optikelement 7 mit einstellbarem Brechungsindex auf, das die Phase des Laserlichtes des Lichtstrahls 5 kontinuierlich zyklisch verändert. ( Figur 1 )

    摘要翻译： 该方法包括通过激光光源单元（2）和光源控制单元（9）产生单色光束（5）。 光束通过气体测量体积（14）和光调制器（6）。 在光束通过气体测量体积之后，由光检测器（3）检测光调制器。 光检测器的检测器信号由评估单元（10）处理和评估。 通过改变激光的相位来影响光调制器的光学元件（7）的可调节的耐火指数。 包括用于测量设备的独立声明。

    Method and gas sensor for performing quartz-enhanced photoacoustic spectroscopy
    4.
    发明授权
    Method and gas sensor for performing quartz-enhanced photoacoustic spectroscopy 有权

    公开(公告)号：EP2019307B1

    公开(公告)日：2018-10-03

    申请号：EP07014498.5

    申请日：2007-07-24

    申请人： Axetris AG

    发明人： Willing, Bert ,  Kohli, Markus ,  Seifert, Andreas

    IPC分类号： G01N21/17 ,  G01N21/27

    CPC分类号： G01N21/1702 ,  G01N21/274

    摘要： The present invention targets gas sensors based on quartz-enhanced photo-acoustics, notably for applications where a very low price procial. The underlying idea is to replace the photo diode normally used for laser intensity measurement by the wall noise which is generated on the tuning fork. This eliminates the costs of the photo diode. The wall noise generated by the laser beam incident on the tuning fork is proportional to the intensity of the laser beam. Depending on the gas to be measured the wall noise signal can be separated from the gas concentration signal by using only one fork or a second fork preferably behind the first fork.

    Lasereinheit mit unterdrückter Rückkopplung
    7.
    发明公开
    Lasereinheit mit unterdrückter Rückkopplung 审中-公开
    Lasereinheit mitunterdrückterRückkopplung

    公开(公告)号：EP2571117A1

    公开(公告)日：2013-03-20

    申请号：EP11401593.6

    申请日：2011-09-15

    申请人： Axetris AG

    发明人： Wittmann, Andreas ,  Studer, Michel ,  Protasio, Rui ,  Fraschina, Corrado

    IPC分类号： H01S5/00 ,  H01S5/026 ,  H01S5/183

    CPC分类号： H01S5/0064 ,  H01S5/005 ,  H01S5/026 ,  H01S5/183

    摘要： Lasereinheit 1, bevorzugt für die Gasdetektion, mit einem Halbleiterlaserchip 2 und optional mit einem den von dem Halbleiterlaserchip 2 ausgehenden Laserstrahl 9 formenden Strahlformungselement 4, die vorzugsweise in einem hermetisch abgedichteten Gehäuse mit Austrittsfenster für den Laserstrahl 9 eingeschlossen sind. Erfindungsgemäß ist ein Self-mixing reduzierendes optisches Element 3 an die Austrittszone 10 des Halbleiterlaserchips 2 mit direktem physischem Kontakt angeordnet und mit dem Laserchip zumindest in einer Austrittszone 10 für den Laserstrahl 9 durch ein optisches Medium oder stoffschlüssig verbunden. In einer alternativen Ausführungsform kann der Auskoppelspiegel 6 zunächst auf das Self-mixing reduzierende optische Element 3 aufgebracht werden und dann in einem nachfolgenden Schritt mit einem VCSEL-Halblaserchip, vorzugsweise durch Waferbonden, verbunden werden. Optional ist auf dem Self-mixing reduzierenden optischen Element 3 ein Strahlformungselement 4, beispielsweise eine Mikrolinse angeordnet, die mit dem Self-mixing reduzierenden optischen Element 3 durch ein optisches Medium bzw. stoffschlüssig verbunden ist. Vorzugsweise weisen das Strahlformungselement 4 und das Self-mixing reduzierende optische Element 3 einen identischen Brechungsindex auf und sind mit den Haftmitteln 5, 8 miteinander und mit dem Halbleiterlaserchip 2 verbunden, die eine mit diesen übereinstimmende Brechzahl aufweisen.

    摘要翻译： 激光单元具有输出反射镜（6），其具有用于激光束的出射区域，并且在出射区域处布置减少自混合的光学元件。 光学元件和激光芯片（2）在出口区域彼此连接。

    Method and apparatus for detecting a gas concentration with reduced pressure dependency
    10.
    发明公开
    Method and apparatus for detecting a gas concentration with reduced pressure dependency 有权
    在减压的依赖性检测气体浓度的方法和装置

    公开(公告)号：EP2520925A1

    公开(公告)日：2012-11-07

    申请号：EP11401506.8

    申请日：2011-05-03

    申请人： Axetris AG

    发明人： Wittmann, Andreas ,  Manzeneder, Stefan ,  Protasio, Rui ,  Studer, Michel ,  Hessler, Thomas

    IPC分类号： G01N21/39 ,  G01J3/433

    CPC分类号： G01N21/39 ,  G01N2021/399

    摘要： This invention relates to a method that makes the measurement of a trace gas concentration invariant or at least less affected to pressure variations in the gas and atmospheric pressure changes. This method neither requires a pressure sensor nor a pressure calibration routine. Furthermore, the method can be applied to other gas species present in the background gas or to the background gas itself that cross-interfere with the target gas of interest. This allows removing any pressure dependency of cross-interference parameters of other gas species and/or the background gas. The new method for accurately measuring a gas concentration is based on optimizing the wavelength modulation amplitude of the laser to minimum pressure dependency.

    摘要翻译： 本发明涉及一种方法做使得痕量气体浓度的测量不变或至少影响较小的气体中的压力变化和大气压力的变化。 此方法既不需要的压力传感器，也没有压力校准例程。 进一步，该方法可以应用到本背景气体中或背景气体本身并与感兴趣的目标气体的交叉干扰其他气体种类。 这允许除去其它气体物质和/或背景气体的交叉干扰参数的任何压力依赖性。 用于测量精确地设置的气体浓度的新方法是基于优化激光到最小压力的依赖性的波长调制幅度。