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原文传递一种多角度偏振光散射PM2．5单颗粒物测量装置

专利名称：	一种多角度偏振光散射PM2．5单颗粒物测量装置
摘要：	本发明公开了一种多角度偏振光散射PM2.5单颗粒物测量装置，包括：激光器、偏振分束器、波片、平凸柱面透镜、测量腔和散射光偏振测量装置；多个散射光偏振测量装置沿测量腔的外围分散设置，用于接收测量腔中被测颗粒物在多个不同的测量角度上的散射光；测量腔接入有进气支路和出气支路，进气支路包括鞘气进气支路和样气进气支路，由鞘气进气支路进入的鞘气包裹着由样气进气支路进入的样气进入到测量腔中。能够在多个散射角度同时检测散射光四种偏振分量的多角度偏振光散射PM2.5单颗粒物测量装置，满足散射光Stokes矢量测量要求，通过该装置获得的测量结果可用于进一步分析颗粒物粒径大小、折射率、形貌、结构等特征，以检测和区分不同类型的颗粒物。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	广东;44
申请人：	中兴仪器(深圳)有限公司
发明人：	曾毛毛;金细波;邱致刚;李艳丽;刘燕晓;魏林辉;朱缨;文新江;胡泽军;易志荣;吴瑜笋;邬志斌;韦方洋
专利状态：	有效
申请日期：	2019-03-25T00:00:00+0800
发布日期：	2019-06-18T00:00:00+0800
申请号：	CN201910226849.3
公开号：	CN109900621A
代理机构：	广东广和律师事务所
代理人：	刘敏
分类号：	G01N15/10(2006.01);G;G01;G01N;G01N15
申请人地址：	518000 广东省深圳市宝安区新安街道留仙二路润恒鼎丰产业园2栋2-3楼
主权项：	1.一种多角度偏振光散射PM2.5单颗粒物测量装置，其特征在于，包括：激光器、偏振分束器、波片、平凸柱面透镜、测量腔和散射光偏振测量装置；所述激光器、所述偏振分束器、所述波片和所述平凸柱面透镜位于同一直线上，所述激光器发出的激光经所述偏振分束器、所述波片和所述平凸柱面透镜射入所述测量腔内；多个所述散射光偏振测量装置沿所述测量腔的外围分散设置，用于接收所述测量腔中被测颗粒物在多个不同的测量角度上的散射光；所述测量腔接入有进气支路和出气支路，所述进气支路包括鞘气进气支路和样气进气支路，所述鞘气进气支路的一端与大气连接，所述鞘气进气支路的另一端与所述测量腔连接，所述样气进气支路经所述鞘气进气支路接入所述测量腔，由所述鞘气进气支路进入的鞘气包裹着由所述样气进气支路进入的样气进入到所述测量腔中。 2.根据权利要求1所述的多角度偏振光散射PM2.5单颗粒物测量装置，其特征在于，所述散射光偏振测量装置包括双凸透镜、光阑、平凸透镜、四象限偏振器、四象限传光束和SiPM光电传感器阵列；所述双凸透镜位于与测量腔对接的一侧，用于汇聚散射光；所述光阑位于双凸透镜的另一侧，用于滤除光敏区之外的杂散光；所述平凸透镜位于光阑的另一侧，用于将散射光变成平行光；所述四象限偏振器位于所述平凸透镜的另一侧，用于将平行光等面积分成4个偏振分量；所述四象限传光束位于所述四象限偏振器的另一侧，并与所述四象限偏振器一一对应；所述SiPM光电传感器通过所述四象限传光束与所述四象限偏振器连接。 3.根据权利要求1所述的多角度偏振光散射PM2.5单颗粒物测量装置，其特征在于，所述激光器的光源沿X轴发出，所述平凸柱面透镜形成入射偏振激光经在Z方向上的一维压缩结构；多个所述散射光偏振测量装置分布于XY水平面上，且多个所述散射光偏振测量装置与X轴的夹角分别为10度、30度、60度、85度和115度；所述鞘气进气支路和所述样气进气支路均沿Z轴方向接入测量腔内，使颗粒物沿Z轴方向垂直经过入射激光。 4.根据权利要求3所述的多角度偏振光散射PM2.5单颗粒物测量装置，其特征在于，所述测量腔为圆柱体结构，多个所述散射光偏振测量装置分布于同一高度水平面上，以使得每个所述散射光偏振测量装置到所述测量腔中心点的距离相同。 5.根据权利要求1所述的多角度偏振光散射PM2.5单颗粒物测量装置，其特征在于，所述鞘气进气支路中设置有第一过滤器，所述第一过滤器设置于所述鞘气进气支路的进气端且不越过所述样气进气支路，用于过滤所述鞘气进气支路中进入的鞘气；所述鞘气进气支路中还设置有第一流量控制阀，用于控制所述鞘气进气支路中鞘气的流量。 6.根据权利要求5所述的多角度偏振光散射PM2.5单颗粒物测量装置，其特征在于，所述出气支路中设置有第二过滤器和第二流量控制阀，且所述出气支路的出气端设置有抽气泵。 7.根据权利要求1所述的多角度偏振光散射PM2.5单颗粒物测量装置，其特征在于，所述四象限偏振器由四个依次分布在所述四象限偏振器的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四个象限的偏振片构成；所述偏振片包括水平线偏振片、垂直线偏振片、45度线偏振片、135度线偏振片和圆偏振片中的一种或多种。 8.根据权利要求1所述的多角度偏振光散射PM2.5单颗粒物测量装置，其特征在于，所述测量腔还接有光陷阱，所述光陷阱与所述平凸柱面透镜位于同一直线上，且分别位于所述测量腔的两侧。 9.根据权利要求1所述的多角度偏振光散射PM2.5单颗粒物测量装置，其特征在于，所述激光器通过滑座安装于一固定板上，所述固定板上设置有供所述滑座滑动的滑槽，以使得所述激光器在所述滑座上相对所述偏振分束器滑动。 10.根据权利要求1所述的多角度偏振光散射PM2.5单颗粒物测量装置，其特征在于，所述偏振分束器和所述波片用于组合将入射光调制成线偏振光、椭圆偏振光或圆偏振光。
所属类别：	发明专利