[发明专利]基于电火花诱导击穿光谱和拉曼光谱的气溶胶检测装置

说明书

一种基于电火花诱导击穿光谱和拉曼光谱的气溶胶检测装置，壳体的内部中心开设有反应腔；壳体的上部、下部和前部开设有竖向通孔A、竖向安装孔A和旋转通孔，并于竖向安装孔A的前侧开设有斜向通孔；壳体的左部开设有探针安装孔；壳体的右部开设有光学窗口；竖向通孔A的上端安装有气溶胶进入管路，竖向通孔A下端的内径向下方逐渐收缩并形成收缩喷嘴；斜向通孔的下端安装有气溶胶排出管路；电火花诱导击穿光谱检测机构由旋转轴杆、高压电极、高压脉冲发生器和透镜组成；旋转轴杆的里端为扁平结构，且可转动的安装于旋转通孔中；高压电极安装于竖向安装孔A中；透镜安装在光学窗口中；拉曼探针安装于探针安装孔中。该装置能实时检测气溶胶样品。

技术领域

本发明属于环保检测技术领域，具体是一种基于电火花诱导击穿光谱和拉曼光谱的气溶胶检测装置。

背景技术

对于工业工作场所中的作业人员，会经常接触到含有有害颗粒的空气，进而容易造成重大的健康风险。因而，实时的对气溶胶的化学成分和浓度的测定对预防接触和保护工人的健康有着极其重要的意义。

目前，在工作场所进行气溶胶化学测量过程中广泛采用过滤器，具体地，先利用过滤器收集微粒数小时，然后再到实验室中进行分析。这种方式通常只能提供时间平均浓度，并不能捕捉气溶胶的瞬态事件和动态特征。此外，基于过滤的方法获得的测量结果缺乏时效性，在污染防治过程控制和职业安全方面的价值非常有限。

如何开发出一种低成本、便携、直读的气溶胶化学分析仪器是一个亟需解决的技术问题，这样可以及时有效地评估出作业人员是否接触到了有害空气颗粒。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种基于电火花诱导击穿光谱和拉曼光谱的气溶胶检测装置，该装置结构紧凑，体积小巧，占地空间小，携带方便，能实时检测气溶胶样品，可以有效地将微粒物质集中在基质上的一个极小区域上，有利于后续使用显微光谱方法进行分析。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种基于电火花诱导击穿光谱和拉曼光谱的气溶胶检测装置，包括壳体、电火花诱导击穿光谱检测机构和拉曼光谱检测机构；

所述壳体的内部中心开设有反应腔，并于反应腔的上方中心设置有向下延伸的凸部；壳体的上部开设有连通上部外侧空间和凸部底端面的竖向通孔A；壳体的下部开设有连通下部外侧空间和反应腔下部的竖向安装孔A，并于竖向安装孔A的前侧开设有连通下部外侧空间和反应腔下部的斜向通孔；壳体的前部开设有连通前部外侧空间和反应腔前部的旋转通孔；壳体的左部开设有连通左部外侧空间和反应腔的探针安装孔；壳体的右部开设有连通右部外侧空间和反应腔的光学窗口；所述竖向通孔A的上端安装有气溶胶进入管路，竖向通孔A下端的内径向下方逐渐收缩并形成收缩喷嘴，所述收缩喷嘴的下端出口靠近反应腔中心的设置；所述斜向通孔的下端安装有气溶胶排出管路；

所述电火花诱导击穿光谱检测机构由旋转轴杆、高压电极、高压脉冲发生器和透镜组成；所述旋转轴杆作为阴极，并接地；旋转轴杆的里端为扁平结构，旋转轴杆可转动的安装于旋转通孔中，且其里端延伸到反应腔的中心，其外端延伸到壳体的外部；所述高压电极作为阳极，并与高压脉冲发生器连接；高压电极安装于竖向安装孔A中，且其里端延伸到反应腔的中心的下部，其外端延伸到壳体的外部；所述透镜竖直的安装在光学窗口中；

所述拉曼光谱检测机构主要由拉曼探针组成；所述拉曼探针为光纤探针，其安装于探针安装孔中，拉曼探针的里端延伸到靠近反应腔中心的位置，其外端延伸到壳体的左部外侧。

进一步，所述高压脉冲发生器的型号为ARC2-03C-R80A。

作为一种优选，所述高压电极的顶端为尖锐结构。

作为一种优选，所述旋转轴杆在扁平结构以外的区别均套设有由聚醚醚酮制成的介电套。

作为一种优选，所述透镜采用UV-VIS涂层熔融石英玻璃制成。