一种监测PM2.5污染的高灵敏悬浮单液滴传感器的装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种监测PM2.5污染的高灵敏悬浮单液滴传感器的装置和方法，属于气溶胶微滴光谱痕量分析技术领域，解决了现有技术无法监测ppb量级的气体的问题。该方法包括：气溶胶以单液滴的形态泵入微滴悬浮系统的样品池中；通过气氛控制系统向样品池中通入所需反应气体；单液滴的散射光信号分别输入至动态信号处理系统和微滴成像系统；获取金属离子传感微滴的特征峰位移变化；建立基于微液滴动态响应的气粒分配米氏散射反演模型；根据受激拉曼散射/受激弹性散射信号，反演液滴半径；根据反应的定量关系进行微滴悬浮系统(传感器)对于硫酸盐生成的计算；根据计算结果判断实际大气中哪种气体为主要的氧化途径氧化二氧化硫来生成硫酸盐污染物。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及气溶胶微滴光谱痕量分析，尤其涉及一种监测pm2.5污染的高灵敏悬浮单液滴传感器的装置和方法。

技术介绍

1、大气气溶胶的界面反应与气-粒转化过程(如so2、nox等痕量气体的吸附、氧化)是二次气溶胶生成与雾霾形成的核心机制。传统监测手段(如气溶胶质谱仪、傅里叶红外光谱)依赖宏观统计平均，难以解析单颗粒动态演化路径，存在时间分辨率低、痕量气体检测限不足(ppb量级)、无法区分催化路径特异性等缺陷。光镊悬浮技术虽可捕获单液滴实现微界面反应实时观测，但现有系统仍面临两大瓶颈：一是痕量气体(ppb量级)在气-液界面的传质效率低，致反应检测信号微弱，无法监测ppb量级的气体；二是金属离子催化效应的定量关联缺乏原位表征手段，导致难以同步获取粒径、组分及相变动力学多维信息。

技术实现思路

1、鉴于上述的分析，本专利技术旨在提供一种监测pm2.5污染的高灵敏悬浮单液滴传感器的装置和方法，至少能够解决以下技术问题之一：(1)现有光镊悬浮技术应用于监测大气时检测信号弱，无法监测ppb量级的气体；(2)现有表征手段为本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种监测PM2.5污染的方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤8中，反应的定量关系式如下：

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤7中采用回音壁模式反演液滴半径。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤1中，校准光路包括：开启光路耦合系统中的激光器、LED光源和气氛控制系统，将激光器发出的激光作为捕获光束，在样品池中俘获气溶胶的单个微滴并将其悬浮，通过气氛控制系统向样品池中通入所需气体。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，通过气氛控制系统向样品池中通入所需气体包括：打开气...

【技术特征摘要】

1.一种监测pm2.5污染的方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤8中，反应的定量关系式如下：

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤7中采用回音壁模式反演液滴半径。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤1中，校准光路包括：开启光路耦合系统中的激光器、led光源和气氛控制系统，将激光器发出的激光作为捕获光束，在样品池中俘获气溶胶的单个微滴并将其悬浮，通过气氛控制系统向样品池中通入所需气体。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，通过气氛控制系统向样品池中通入所需气体包括：打开气体发生装置，并通过调节流量阀控制干、湿气体流量。

6.根据权利要求1-...

【专利技术属性】
技术研发人员：张韫宏，孙久乂，黄启燊，刘湃，刘雨昕，曹雪，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：