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原文传递一种实时监测气溶胶颗粒物无机元素成分的装置和方法

专利名称：	一种实时监测气溶胶颗粒物无机元素成分的装置和方法
摘要：	本发明属于环境污染监测技术领域，涉及一种实时监测气溶胶颗粒物无机元素成分的装置和方法。所述的装置包括气溶胶通路、等离子体闪光激发通路、等离子体闪光收集通路，所述的等离子体闪光收集通路包括彼此连接的增强型等离子体闪光收集腔与光谱仪；所述的增强型等离子体闪光收集腔的壁面由合并在一起的部分椭球面与半球面组成，其中椭球面的一个焦点A即为半球面的球心，也是所述的气溶胶通路、等离子体闪光激发通路、等离子体闪光收集通路的交点，即等离子体火花产生处。利用本发明的实时监测气溶胶颗粒物无机元素成分的装置和方法，能够更准确、更灵敏、低成本和少耗时的实时监测气溶胶颗粒物无机元素成分。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	北京;11
申请人：	中国原子能科学研究院
发明人：	高智星;李静;胡凤明;崔大庆;陆泽;高健
专利状态：	有效
申请日期：	2019-05-14T00:00:00+0800
发布日期：	2019-08-06T00:00:00+0800
申请号：	CN201910396394.X
公开号：	CN110095451A
分类号：	G01N21/71(2006.01);G;G01;G01N;G01N21
申请人地址：	102413 北京市房山区新镇三强路1号院
主权项：	1.一种实时监测气溶胶颗粒物无机元素成分的装置，其特征在于：所述的装置包括气溶胶通路、等离子体闪光激发通路、等离子体闪光收集通路，所述的气溶胶通路包括位于其尾端的抽气泵，用于抽取气溶胶；所述的等离子体闪光激发通路包括激光器、光束聚焦器件和光束收集器，所述的激光器发射的激光经所述的光束聚焦器件聚焦后被所述的光束收集器收集；所述的等离子体闪光收集通路包括彼此连接的增强型等离子体闪光收集腔与光谱仪；所述的增强型等离子体闪光收集腔的壁面由合并在一起的部分椭球面与半球面组成，其中椭球面的一个焦点A即为半球面的球心，也是所述的气溶胶通路、等离子体闪光激发通路、等离子体闪光收集通路的交点，即等离子体火花产生处；激光在A点击中气溶胶颗粒物激发的等离子体闪光进入所述的光谱仪进行无机元素成分分析。 2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述的装置还包括在所述的气溶胶通路上，在A点前设置的粒径切割器，用于筛选不同粒径的气溶胶颗粒物。 3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于：所述的装置还包括在所述的气溶胶通路上，在A点前，在所述的粒径切割器后设置的空气动力学聚焦器件，用于对气溶胶颗粒物进行聚焦。 4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于：所述的空气动力学聚焦器件为双孔空气动力学透镜。 5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述的激光器为重频激光器。 6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述的光束聚焦器件为透镜，设置在A点前。 7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述的等离子体闪光收集通路还包括连接所述的增强型等离子体闪光收集腔的壁面上的B点与光谱仪的耦合光纤，所述的B点为所述的半球面上的一个点，也是所述的椭球面的另一个焦点。 8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述的装置还包括设置在所述的气溶胶通路起始端的空气采样器，用于采集气溶胶颗粒物。 9.一种利用权利要求1-8任一所述的装置实时监测气溶胶颗粒物无机元素成分的方法，包括如下步骤： (1)气溶胶颗粒物在所述的抽气泵的作用下到达A点，与所述的激光器发射的激光在此汇合； (2)在A点，激光击中气溶胶颗粒物激发等离子体闪光； (3)等离子体闪光进入所述的光谱仪进行无机元素成分分析。 10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于：所述的光谱仪进行无机元素成分分析时，通过计算机程序实现激光等离子体光谱连续背景的数值滤波和有效光谱数据的筛选。
所属类别：	发明专利