[发明专利]一种纳米颗粒计数检测装置及检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种液体中纳米颗粒计数检测装置及检测方法，尤其涉及一种基于激光相干原理的纳米颗粒计数检测方法。

背景技术

在现有技术中，颗粒计数器主要用于检测液体或气体介质中的微小颗粒污染物，传统的光学颗粒计数器是利用光散射原理，通过散射光的光强求出粒径的大小。当颗粒的粒径小于光源的检测波长时，散射光主要是由瑞利散射引起的，其散射光强随着粒径的减小按照6次方的速度减小。因此，当颗粒的粒径为几十纳米时，散射光强很小，信号会被背景噪声所淹没，限制了仪器的检测能力。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种纳米颗粒计数检测装置。

为解决以上技术问题，本发明采取如下技术方案：

一种纳米颗粒计数检测方法，所述的检测装置包括样品池、光源、光电探测器、光电检测电路，所述的样品池设置有液体检测通道、与所述的液体检测通道相交叉连通的光纤槽，所述的光纤槽包括位于液体检测通道一侧的入射光纤槽和位于液体检测通道另一侧的出射光纤槽，所述的入射光纤槽内设置有入射光纤，所述的出射光纤槽内设置有出射光纤，所述的入射光纤的远离所述液体检测通道的一端与所述的光源相连接；所述的出射光纤的远离所述液体检测通道的一端与所述的光电探测器相连接，所述光源发出的光线依次经过入射光纤、液体检测通道、出射光纤传输到光电探测器形成检测光路，所述的检测光路与所述的液体检测通道中流过的待测液体相交处形成颗粒检测区域。

优选地，所述的光纤槽与所述的液体检测通道相互垂直相交。

优选地，所述的光源为半导体激光器。

优选地，所述的入射光纤和出射光纤中，其中一个靠近液体检测通道的一端的端面与液体检测通道的侧壁重合，另一个靠近液体检测通道的一端的端面大致与所述的液体检测通道的侧壁重合，所述的入射光纤和出射光纤与液体检测通道侧壁相重合的两个端面相互平行，且所述的出射光纤与入射光纤之间的距离能够使光电探测器接收到的透射光强达到极大值。

优选地，所述的入射光纤靠近液体检测通道的一端的端面与所述的出射光纤靠近液体检测通道的一端的端面镀有反射膜。

优选地，所述的液体检测通道的两端设置有与待测液体相连通的待测液体接口，所述的待测液体从液体检测通道一端的待测液体接口流入，从另一端的待测液体接口流出。

本发明还提供一种纳米颗粒计数检测装置的纳米颗粒计数检测方法，将待测液体通过液体检测通道，光源发出的光线通过入射光纤，经过颗粒检测区域、出射光纤，传输到光电探测器，光线在入射光纤和出射光纤的两端面之间发生多光束干涉，光电探测器测得透射光的光强，当待测液体中有颗粒通过颗粒检测区域时，引起光线经过颗粒检测区域的有效光程发生改变，从而导致光电探测器测得检测到的光强发生变化，根据光强的变化的次数确定通过颗粒检测区域的颗粒的数量。

优选地，所述的光电探测器测得的光强为：

（1），

（1）式中I₀为入射光源的光强，R为光纤端面的反射率，λ为光源的工作波长，l为所述的入射光纤和出射光纤相邻两端面之间的距离，n为待测介质的折射率，

当待测液体有纳米颗粒通过检测区域时，所述的光电探测器测得的光强为：

（2），

（2）式中d为纳米颗粒的粒径，n_d为纳米颗粒的折射率，通过透射光强的变化求出通过颗粒检测区域的颗粒的粒径。

由于以上技术方案的采用，本发明与现有技术相比具有如下优点：

本发明所述的纳米颗粒的检测装置及检测方法，光电探测器测得经过被检测液体的透射光的光强，当待测液体中有颗粒通过颗粒检测区域时，引起光线经过颗粒检测区域的有效光程发生改变，从而导致光电探测器测得检测到的光强发生变化，根据光强的变化的次数确定通过颗粒检测区域的颗粒的数量。根据透射光强的变化求出颗粒检测区域的颗粒的粒径。

附图说明

图1本发明所述的一种纳米颗粒计数检测装置的结构示意图；

图2当折射率为1.5的微小颗粒通过干涉腔时，透射光强的变化图；

图3a样品池的结构示意图；

图3b为样品池内设置有光纤的结构示意图；

图3c为本发明所述的玻璃片的结构示意图；

图3d为本发明所述的液体颗粒计数检测装置的结构示意图，