【技术实现步骤摘要】
一种超细颗粒物的单颗粒质谱检测装置及方法
[0001]本专利技术涉及超细颗粒物检测
，特别是涉及一种超细颗粒物的单颗粒质谱检测装置及方法。
技术介绍
[0002]超细颗粒物(Ultrafineparticles，UFPs)又称极细颗粒物，是指具有当量直径小于0.1μm的颗粒，超细颗粒物的研究对多种呼吸系统疾病的发展有重要作用。目前，由于环境中的大气颗粒物中包含着大量UFPs，其所占总颗粒数的比率可以达到84％。因此，对UFPs的分布特征和化学组分进行研究对多种呼吸系统疾病的发展有重要作用。
[0003]目前对超细颗粒物的监测主要采用的方法有空气动力学粒径检测法，通过空气动力学透镜聚焦，加速喷嘴加速气流，产生具有一定飞行速度的颗粒束，气流中不同粒径的粒子由于惯性作用会产生不同的加速度，粒子飞出喷嘴后，在检测区域内通过两束平行激光产生光散射信号，散射信号通过光电探测器转换为电脉冲信号，每个粒子产生单独的双峰信号，通过双峰间的飞行时间与颗粒粒径一一对应得到得到颗粒的粒径分布特征。但是空气动力学粒径检测法不能对颗粒的化...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种超细颗粒物的单颗粒质谱检测装置，其特征在于，包括：颗粒聚焦发射系统、颗粒粒径检测系统和飞行时间质谱仪；所述颗粒聚焦发射系统用于将气溶胶聚焦成颗粒束，并对所述颗粒束进行加速，然后将加速后的颗粒束发射至所述颗粒粒径检测系统和所述飞行时间质谱仪；所述飞行时间质谱仪用于确定所述颗粒束的化学组分；所述颗粒粒径检测系统包括：第一激光器、第二激光器、第一柱面镜组、第二柱面镜组、第一光信号收集单元、第二光信号收集单元和颗粒粒径检测单元；所述第一柱面镜组和所述第二柱面镜组均包括：第一柱面镜和第二柱面镜；所述第一激光器用于向所述第一柱面镜组发射激光束；所述第二激光器用于向所述第二柱面镜组发射激光束；所述第一光信号收集单元用于收集所述颗粒束经过第一目标光束照射后产生的第一散射光；所述第二光信号收集单元用于收集所述颗粒束经过第二目标光束照射后产生的第二散射光；所述第一目标光束为经过所述第一柱面镜组后的激光束；所述第二目标光束为经过所述第二柱面镜组后的激光束；所述颗粒粒径检测单元用于根据所述第一散射光和所述第二散射光的时间间隔，确定所述颗粒束中各个颗粒的粒径大小；其中，所述第一目标光束的光斑的形状是由所述第一柱面镜组中的所述第一柱面镜和所述第二柱面镜之间的间距确定；所述第二目标光束的光斑的形状是由所述第二柱面镜组中的所述第一柱面镜和所述第二柱面镜之间的间距确定；所述第一柱面镜用于改变光斑的纵向直径；所述第二柱面镜用于改变光斑的横向直径。2.根据权利要求1所述的一种超细颗粒物的单颗粒质谱检测装置，其特征在于，所述颗粒聚焦发射系统包括：空气动力学透镜和加速喷嘴；所述空气动力学透镜用于将气溶胶聚焦成颗粒束；所述加速喷嘴用于加速气流，并将加速产生的气流作用于所述颗粒束，以产生具有设定飞行速度的颗粒束。3.根据权利要求2所述的一种超细颗粒物的单颗粒质谱检测装置，其特征在于，所述空气动力学透镜为三级空气动力学透镜，且三级空气动力学透镜内的三个透镜的孔径依次增大。4.根据权利要求1所述的一种超细颗粒物的单颗粒质谱检测装置，其特征在于，在所述第一柱面镜组中，所述第一柱面镜的凸面朝向所述第一激光器，所述第二柱面镜的凸面朝向或背向所述第一激光器；在所述第二柱面镜组中，所述第一柱面镜的凸面朝向所述第二激光器，所述第二柱面镜的凸面朝向或背向所述第二激光器。5.根据权利要求1所述的一种超细颗粒物的单颗粒质谱检测装置，其特征在于，所述第一目标光束的光斑的形状为椭圆形光斑或线性光斑；所述第二目标光束的光斑的形状为椭圆形光斑或线性光斑。6.根据权利要求1所述的一种超细颗粒物的单颗粒质谱检测装置，其特征在于，所述第一光信号收集单元包括第一球面反射镜和第一凸透镜，所述第二光信号收集单元包括第二球面反射镜和第二凸透镜；所述第一球面反射镜用于收集所述第一散射光；所述第一凸透镜用于将所述第一球面反射镜收集的所述第一散射光聚焦至所述颗粒粒径检测单元；所述第二球面反射镜用于收集所述第二散射光；所述第二凸透镜用于将所述第二球面反射镜收集的所述第二散射光聚焦至所述颗粒...
【专利技术属性】
技术研发人员：李磊，朱灏，李绚，杜绪兵，吴娜，黄罗旭，
申请(专利权)人：暨南大学，
类型：发明
国别省市：
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