[发明专利]纳米粒子检测器

说明书

背景

提供以下描述以帮助读者理解。所提供的信息或所引用的参考文献都不意味着被承认是现有技术。

不仅在工业和实验室环境中，而且在公众的日常生活空间中，在空气中通常发现有害的粒子和污染物。因此，很多国家、自治地区和政府要求特定的监控和空气质量报告，以提高公众的意识和安全。在工业环境中，可能需要空气污染的监控和处理用于在产生危险物质或包括这种危险物质的活动中涉及的工人的安全。空气污染物的监控还具有重要的私人应用；例如，在个人家庭中用于一氧化碳的检测和在化学或生物恐怖袭击事件中由个人使用。

用于这样的有害粒子和污染物的传统检测系统通常设计用于在工业和实验室环境中使用，并且，像这样，传统上是非常昂贵的并且在尺寸上巨大。具有小尺寸和增加的效率的更加可负担得起的空气监控器件比更加昂贵的具有更大尺寸和更大低效性的器件要有益得多。紧凑的器件尺寸使得监控器件可以在不允许大器件尺寸的应用中使用。例如，监控器件在小空间内的安置和监控器件在具有有限的空间的个人安全设备上的包含。有效的监控器件允许空气污染物的更快分析并且导致污染物水平的更快通告。然而，小监控器件通常在精确度和灵敏度方面不如传统的大的监控设备。此外，传统的监控设备通常十分昂贵，使得由个人广泛使用不切实际。

概述

本技术提供用于光学检测纳米粒子的示例方法，所述方法包括在纳米粒子收集器中收集空气并且使用光源使光通过所收集的空气传输。所述方法还包括在第一光接收元件处接收透射光的至少一部分并且基于透射光的散射性质检测空气内的粒子的特征。

本技术还提供示例纳米粒子检测器，所述纳米粒子检测器包括纳米粒子收集器和光源，所述纳米粒子收集器配置为收集一定体积的包含粒子的空气并且所述光源配置为使光穿过所收集的一定体积的空气传输。示例纳米粒子检测器还包括第一光接收元件，所述第一光接收元件配置为接收透射光的至少一部分并且基于透射光的散射性质检测所收集的一定体积的空气内的粒子的特征。

本技术还包括另一个示例的包括用于收集空气的装置和用于使光穿过所收集的空气传输的装置的纳米粒子检测器。所示例的纳米粒子检测器还包括用于接收透射光的装置和用于基于透射光的散射性质检测所收集的空气内的粒子的特征的装置。

以上概述仅为了举例说明并且不意图以任何方式限制。除了上面描述的示例性方面、实施方案和特征之外，通过参考以下的附图和详述，其他方面、实施方案和特征将是显见的。

附图简述

由以下的描述和后附权利要求书，并结合附图，本公开的以上和其他特征将变得更加充分明显。应明白这些附图仅描绘根据本公开的数个实施方案，并且因此不应被认为是其范围的限制，本公开将通过使用附图而得以更加具体且详细地描述。

图1描述根据示例实施方案的纳米粒子监控器件。

图2描述根据示例实施方案用于测量空气中的粒子的方法。

图3描述根据示例实施方案的纳米粒子监控器件。

图4描述根据示例实施方案用于测量空气中的粒子的方法。

详述

在以下详述中，参考形成其一部分的附图。在附图中，除非上下文另外指出，相似的符号典型地表示相似的组件。详述、附图和权利要求中描述的示例实施方案不意味着限定。可以采用其他实施方案，并且可以进行其他变化，而不脱离这里给出的主题的精神或范围。将容易地明白的是，可以将如本文一般性描述的，以及附图中示例的本公开的各方面排列、代替、组合，并且设计在宽范围的多种不同的构造中，其全部被明确地预期，并且构成本公开的一部分。

传统的空气污染物监控器带有很多问题。这些包括，但是不限于，这种监控器传统的大尺寸和复杂性以及相关联的传统的空气监控器的昂贵。此外，传统的空气监控器的大尺寸和更大的复杂性限制了这种监控器的便携性。较小、更便携的空气监控器通常受到比更大、更复杂的监控器低的效率和灵敏度的困扰。本文描述的是用于使用节省成本的、紧凑的、灵敏的并且高效的监控器件监控空气内的粒子的示例系统。监控器件收集含有多种粒子的空气，发射穿过所收集的空气的光，并且基于所发射的光的散射性质检测所收集的空气中的粒子的尺寸和浓度。下面描述的监控器件和方法允许提高灵敏度和效率，同时减小相关的监控器件的尺寸和花费。