[发明专利]气溶胶粒子双通道激光探测仪及其探测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种激光探测仪及测法，尤其是气溶胶粒子双通道激光探测仪及其探测方法。

背景技术

大气气溶胶是指悬浮在空气中的固体颗粒或液滴。大气环境中的气溶胶粒子的尺寸分布、浓度和组成成分对人类的生存环境和自身的健康有着极大的影响。大气气溶胶中的由生物物质如细菌、细菌孢子、病毒和花粉等组成的生物气溶胶，虽在大气气溶胶中所占比例较小，但它对人类健康和动植物生长的影响却是巨大的。众所周知，微生物是导致感染和传染病的根源，而其传播的重要途径是通过大气，如人类的肺结核病和流行性感冒、家畜的一些疾病(如球孢子菌病)、农作物的黑杆锈病以及森林中的松疮锈病等都是通过空气传播的。空气中飞扬的花粉，也常使人们患上严重的皮肤过敏症。由于细菌、病毒和其它生物活性物质能传染疾病并有极强的繁殖能力，随着时间的推移它们将有更大的危害性。因此，发展生物气溶胶的快速探测技术具有重要的应用和社会价值。目前，人们为了实现对气溶胶粒子的探测，作了一些尝试和努力，如在本申请人的一份于2005年6月29日公开的中国发明专利申请公开说明书CN 1632530A中披露的一种“气溶胶粒谱(质谱)飞行时间检测方法及装置”。它意欲基于散射峰信号的自相关原理，能高速度地进行模式识别、高精度地检测散射峰的双峰脉冲宽度和峰值强度并存储气溶胶粒子粒谱(质谱)全部信息的完整电路，来提供一种大气气溶胶颗粒物粒谱(质谱)飞行时间的测量方法。它将由雪崩二极管探测气溶胶粒子产生的飞行时间散射峰信号经过延迟电路延迟后，再经加法器、减法器进行自相关和/差运算，送到带通滤波器滤波、高速嵌位放大电路、高速放大器放大后，得到门控GATE信号和差分DIFF信号，由高速可编程电路，进行气溶胶粒子散射峰信号的模式识别并经双端口内存电路输出。但是，这种检测方法及装置均存在着不足之处，首先，气溶胶颗粒物粒径的大小是通过测量其从两束紧靠着的激光束中飞过时所经过的时间来确定的，而流经测量光源的含有气溶胶粒子的待测气流的流速却是随着外界的气压变化而变化的，致使测量的精度受到了较大的限制，不能保证粒谱的稳定；其次，仅能获取气溶胶颗粒物的粒径大小，而无法获得构成气溶胶粒子物质种类的信息，尤为不能获得气溶胶粒子的生物活性物质NADH和核黄素的信息。若需确定气溶胶粒子更详细的信息，如化学组成，则需要缓慢的、离线的进行耗时、昂贵的湿化学工作。如果存在着来自气溶胶的潜在的危险，离线分析所提供信息也许就太迟了，使人们难以做出适时的反应。

发明内容

本发明要解决的技术问题为克服现有技术中的不足之处，提供一种结构合理、精度高，能实时在线探测的气溶胶粒子双通道激光探测仪及其探测方法。