摘要

根据一氧化氮与臭氧的化学发光反应机理,提出了一种基于化学发光反应(Chemiluminescent Detector,CLD)检测原理的用于一氧化氮气体快速检测的新型圆柱全反射S型光腔结构。该结构以圆柱内壁全反射S型结构为光腔模型,采用圆柱体光源作为光散射元件,将化学发光光线最大效率的汇聚到探测器的感光面,增强了一氧化氮浓度测量信号,提高了检测精度。采用光学软件ZEMAX对该模型进行光路仿真,通过对比分析表明,S型光腔采集光路对化学发光的采集效率为36.6%,最后通过实验验证,实验结果表明在一定浓度范围内一氧化氮气体浓度与反应发光强度线性相关度为0.9992,在量程0~2.5‰的范围内,检出限为0.001‰。且该模型结构简单,满足国家新规定的标准,为尾气在线检测提供了一种实用的设计方案。