用于悬浮光镊捕获气溶胶的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了用于悬浮光镊捕获气溶胶的方法和装置，首先将待悬浮光镊捕获的气溶胶样品通过超声雾化器雾化成微小液滴；液滴经减速后通过导流通道进入圆柱形腔室；打开悬浮光镊的激光器，在圆柱形腔室内形成光阱；光阱捕获圆柱形腔室内的液滴。本发明专利技术方法采用球形腔室或带有网孔的导流通道减小雾化液滴的流速，使得减速后的液滴在自身重力作用下缓慢流经圆柱形腔室内形成光阱的有效捕获区域，提高光阱捕获液滴的效率，同时借助微小型抽气泵将圆柱形腔室内残余的液滴排出，进一步提高悬浮光镊进行气溶胶特性测量的稳定性。进行气溶胶特性测量的稳定性。进行气溶胶特性测量的稳定性。

【技术实现步骤摘要】
用于悬浮光镊捕获气溶胶的方法和装置


[0001]本专利技术涉及悬浮光镊领域和气溶胶领域，特别涉及用于悬浮光镊捕获气溶胶的方法和装置。

技术介绍

[0002]气溶胶是指由固体或液体小质点分散并悬浮在气体介质中形成的胶体分散体系，不仅影响大气气候、空气质量，而且危害人体健康。相比于传统的气溶胶颗粒特性测量方法（如傅里叶变换红外光谱法、扫描电镜法、透射电镜法、原子力显微镜法等），在用悬浮光镊进行气溶胶颗粒特性测量时，表现出两方面的优势：一方面，光镊可以在空气中捕获并悬浮待测气溶胶单颗粒而无基底接触影响；另一方面，通过光镊悬浮气溶胶颗粒，可以模拟大气环境中气溶胶颗粒的真实状态而不会对待测气溶胶颗粒及所处环境产生影响。因此，悬浮光镊技术成为气溶胶领域精准测量气溶胶颗粒特性的主要研究趋势之一。
[0003]目前，在用悬浮光镊进行气溶胶颗粒特性测量时，现有的气溶胶颗粒捕获方法主要是借助雾化器将待测试的气溶胶样品雾化成液滴后，直接通过腔体的通气口喷入腔体内，用于光阱捕获。然而，由于从雾化器雾化后直接喷入腔体的气溶胶液滴流速过快，导致光阱捕获气溶胶液滴的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于悬浮光镊捕获气溶胶的装置，其特征在于，包括激光器（1）、半波片（2）、偏振分束棱镜（3）、扩束装置（4）、非偏振分束镜（5）、高数值孔径物镜（6）、气溶胶腔体（7）、第一聚光镜（8）、照明光源（9）、反射镜（10）、二向色镜（11）、第二反射镜（12）、陷波滤光片（13）、第二聚光镜（14）、光谱仪（15）、第三聚光镜（16）、电荷耦合器件CCD（17）和超声雾化器（18）；激光器（1）出射捕获激光，经过半波片（2）和偏振分束棱镜（3）调节出射捕获激光的功率，调节功率后的激光由扩束装置（4）扩束及非偏振分束镜（5）分光后充满高数值孔径物镜（6）的口径使气溶胶腔体（7）中形成光阱，超声雾化器（18）向气溶胶腔体（7）中雾化液滴，光阱捕获气溶胶液滴后，气溶胶发出散射光，散射光包括瑞利散射光和拉曼散射光，照明光源（9）发出照明光，来自气溶胶的散射光和照明光通过二向色镜（11）分开，照明光经第一聚光镜（8）聚光后将光阱捕获的气溶胶经第三聚光镜（16）成像在电荷耦合器件CCD（17）上，来自气溶胶的散射光经反射镜（10）和陷波滤光片（13）滤除瑞利散射光保留拉曼散射光，气溶胶的拉曼散射光经第二聚光镜（14）聚焦到光谱仪（15）；所述气溶胶腔体（7）包括依次连接的第一导流通道（71）、球形腔室（72）、第二导流通道（73）和圆柱形腔室（74）或者包括依次连接的带有网孔的导流通道（76）和圆柱形腔室（74）。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述气溶胶腔体（7）还包括微小型抽气泵（75）；所述微小型抽气泵（75）与圆柱形腔室（74）连接。3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一导流通道（71）和第二导流通道（73）的内径为与球形腔室（72）接口直径的5
‑
10倍，长度为球形腔室（72）高度的2
‑

【专利技术属性】
技术研发人员：李帅，陈志明，章逸舟，胡慧珠，
申请(专利权)人：之江实验室，
类型：发明
国别省市：