APPARATUS AND METHOD FOR MEASURING GASES USING AN ATHERMAL OPTICAL MULTIPASS CELL

• Main Author: FRISH, MICHAEL, B
• Format: Patent
• Language: English; French
• Published: 31.12.1997
• Edition: 6
• Subjects: INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIRCHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES; MEASURING; PHYSICS; TESTING

An apparatus measures the concentrations of gases within a high temperature gas composition. The apparatus includes an athermal optical multipass cell (e.g., a Herriot cell), an optical device and a detector. The cell, which receives a high temperature gas composition, includes a mounting structure that supports a pair of concave mirrors oppositely disposed along a common axis and separated by a selected distance. One mirror includes an orifice through which an input beam of light from a light source enters the cell. The beam is repeatedly reflected between the mirrors before exiting the cell through the orifice as an output beam. The mounting structure supports the mirrors at the selected distance. The optical device is positioned to receive the output beam exiting the cell. The detector is optically coupled to the imaging device for receiving the output beam in order to measure concentrations of gases within the high temperature gas composition. The light source, the optical device and the detector can be thermally isolated from the high temperature gas composition disposed in the cell. Appareil permettant de mesurer les concentrations de gaz dans une composition de gaz à température élevée. L'appareil inclut une cellule optique athermique multipassages (p.ex., une cellule de Herriot), un dispositif optique et un détecteur. La cellule, qui reçoit une composition de gaz à température élevée, inclut une structure de montage qui soutient une paire de miroirs concaves opposés l'un à l'autre, disposés le long d'un axe commun et séparés par une distance choisie. Un des miroirs inclut un orifice à travers lequel un faisceau d'entrée provenant d'une source lumineuse pénètre dans la cellule. Le faisceau est reflété de manière répétitive entre les miroirs avant de sortir de la cellule par l'orifice, transformé en un faisceau de sortie. La structure de montage sert à maintenir les miroirs à une distance choisie. Le dispositif optique est placé de manière à recevoir le faisceau de sortie provenant de la cellule. Un couplage optique du détecteur et d'un dispositif d'imagerie permet de recevoir le faisceau de sortie afin que l'on puisse mesurer les concentrations de gaz dans la composition de gaz à température élevée. Il est possible d'isoler la source lumineuse, le dispositif optique et le détecteur de la composition de gaz à température élevée, présente dans la cellule.