The invention discloses a biological aerosol optical detection device, which comprises an ultraviolet light source, light path unit, light scattering detection unit, fluorescence detection unit and digital processing unit, the UV road unit comprises a shaping lens group, mirror and ellipsoidal mirror, the scattered light detection unit, fluorescence detection unit respectively from two a perpendicular to the incident direction of the ellipsoidal mirror on the UV and UV unit connection; digital processing unit is respectively connected with the light scattering detection unit, fluorescence detection unit; digital processing unit receives and processes from the light scattering detection signal detection unit and fluorescence detection unit. The invention can use two-dimensional fluorescence spectrum information of biological aerosol particles and particle size spectra combined with 3D biometric information, which can provide more abundant information and effective technical means for the in-depth study of the biological characteristics of biological aerosol.
【技术实现步骤摘要】
一种生物气溶胶粒子光学检测装置
本专利技术涉及一种生物气溶胶粒子光学检测装置,尤其涉及一种能够同时检测生物气溶胶粒子的散射光信号和荧光信号,并通过两个光电探测器采集生物气溶胶的二维荧光谱信息,再将二维荧光谱信息与粒径谱结合以生成三维生物识别信息的光学检测装置。
技术介绍
大气中的生物气溶胶颗粒,如细菌、真菌、花粉、病毒等,其内部都由多种生物物质构成,因此,其荧光光谱为颗粒内部各种荧光物质的荧光谱叠加后的总和。生物颗粒中的几种主要成分,包括酪氨酸(tyrosine)、色氨酸(tryptophan)、还原型辅酶(NADH)和核黄素(riboflavin),均能发出单一荧光光谱。各种氨基酸的最佳激发波长在240nm~280nm之间,荧光发射谱位于280~350nm波段;NADH的最佳激发波长为340nm,荧光峰值波长位于450nm附近;核黄素的最佳激发波长为450nm,荧光峰值波长在515nm~565nm之间。通过对生物气溶胶颗粒二维或多维荧光谱信息的采集就可以对生物气溶胶颗粒进行更全面和有效的识别。生物气溶胶粒子检测装置是检测大气环境中生物气溶胶颗粒特性的仪器,其根据生物气溶胶颗粒在激光束中产生的光散射现象和荧光现象而设计。当空气中的生物气溶胶粒子随采样气流通过光敏感区时,产生与其粒径相关的散射光脉冲以及与粒子荧光特性相关的荧光脉冲,生物气溶胶粒子检测装置中的光学系统将散射光脉冲和荧光脉冲收集于光电转换器件,光电转换器件将光脉冲信号变为相应的电脉冲信号,生物气溶胶粒子检测装置中的信号处理系统将电脉冲信号滤波及放大,并经数字处理电路甄别计数处理后,得到各档粒径和 ...
【技术保护点】
一种生物气溶胶粒子光学检测装置,其特征在于,包括:紫外光源、紫外光路单元、散射光检测单元、荧光检测单元和数字处理单元,其中,所述紫外光路单元包括整形透镜组、反射镜和椭球镜,其中,所述紫外光源发出的紫外光经所述整形透镜组整形准直后进入所述椭球镜的中心检测区,所述椭球镜用来收集散射光和激发荧光;所述反射镜安装于所述椭球镜的中心检测区后,且所述反射镜的中心轴与紫外光发射方向之间形成一夹角以在该中心检测区形成双光斑;所述中心检测区到反射镜面的距离为L,该双光斑的中心距为D,该角度为1/2arctg(D/L);所述散射光检测单元、所述荧光检测单元分别从所述椭球镜的两个垂直于入射紫外光的方向上和所述紫外光路单元连接;所述数字处理单元分别与所述散射光检测单元、所述荧光检测单元连接;所述散射光检测单元用于检测散射光信号,并将该散射光信号输出至所述数字处理单元以得到粒径谱信息;所述荧光检测单元用于检测荧光信号,以及根据该荧光信号得到生物气溶胶的二维荧光谱信息并输出至所述数字处理单元,所述荧光检测单元包括滤波片、狭缝板、整形准直透镜、荧光分解装置、整形聚焦透镜和两个光电探测器,其中,所述激发荧光经过所述滤 ...
【技术特征摘要】
1.一种生物气溶胶粒子光学检测装置,其特征在于,包括:紫外光源、紫外光路单元、散射光检测单元、荧光检测单元和数字处理单元,其中,所述紫外光路单元包括整形透镜组、反射镜和椭球镜,其中,所述紫外光源发出的紫外光经所述整形透镜组整形准直后进入所述椭球镜的中心检测区,所述椭球镜用来收集散射光和激发荧光;所述反射镜安装于所述椭球镜的中心检测区后,且所述反射镜的中心轴与紫外光发射方向之间形成一夹角以在该中心检测区形成双光斑;所述中心检测区到反射镜面的距离为L,该双光斑的中心距为D,该角度为1/2arctg(D/L);所述散射光检测单元、所述荧光检测单元分别从所述椭球镜的两个垂直于入射紫外光的方向上和所述紫外光路单元连接;所述数字处理单元分别与所述散射光检测单元、所述荧光检测单元连接;所述散射光检测单元用于检测散射光信号,并将该散射光信号输出至所述数字处理单元以得到粒径谱信息;所述荧光检测单元用于检测荧光信号,以及根据该荧光信号得到生物气溶胶的二维荧光谱信息并输出至所述数字处理单元,所述荧光检测单元包括滤波片、狭缝板、整形准直透镜、荧光分解装置、整形聚焦透镜和两个光电探测器,其中,所述激发荧光经过所述滤光片滤除背景...
【专利技术属性】
技术研发人员:刘毅,刘强,刘航,宁海波,许晓慧,
申请(专利权)人:北京汇丰隆经济技术开发有限公司,
类型:发明
国别省市:北京,11
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