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原文传递一种基于激光诱导击穿光谱的气溶胶检测装置及方法

专利名称：	一种基于激光诱导击穿光谱的气溶胶检测装置及方法
摘要：	本发明涉及激光诱导击穿光谱领域，尤其涉及一种基于激光诱导击穿光谱的气溶胶检测装置及方法，包含气溶胶存储机构、激光诱导击穿模块和检测处理模块。在进行实验时，打开气泵，利用气溶胶产生机构产生的气溶胶气体，经过激光诱导击穿模块的延时脉冲发生器一定延时后打开散射激光器，当光电倍增管检测到气溶胶时，经过一段时间的延时，打开脉冲发生器。使其聚焦到气溶胶粒子上产生等离子体，通过散射激光对气溶胶的检测，经过延时固定时间，使脉冲激光器准确的聚焦到气溶胶上。本发明大大增加脉冲激光的命中率，利用激光诱导击穿光谱技术成功检测出气溶胶的成分。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	江苏;32
申请人：	南京信息工程大学
发明人：	胡悦雯;丁宇;陈冠宇;纪慧文;张丽雯;钟昕辰
专利状态：	有效
申请日期：	2019-04-26T00:00:00+0800
发布日期：	2019-07-16T00:00:00+0800
申请号：	CN201910344041.5
公开号：	CN110018154A
代理机构：	沈阳铭扬联创知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：	屈芳
分类号：	G01N21/71(2006.01);G;G01;G01N;G01N21
申请人地址：	210044 江苏省南京市宁六路219号
主权项：	1.一种基于激光诱导击穿光谱的气溶胶检测装置，其特征在于，该装置包括: 气溶胶存储机构，存储气溶胶，在开口处设置脉冲开关，并在另一端设置有压力泵；激光诱导击穿模块，包括上下两端开口的气溶胶管，所述气溶胶管的一端开口对准脉冲开关，另一端开口处对准一气泵的气孔，所述气溶胶管的一高度平面的对应的两侧设置一散射激光器与一光电倍增管，在气溶胶管的另一高度的一侧设置一脉冲激光器，散射激光器持续向光电倍增管发射激光，当通过气溶胶时，由于气溶胶粒子遮挡了激光，使光电倍增管上接收不到激光产生了光脉冲，触发与光电倍增管连接的延时脉冲发生器，经过预设的延时时间，脉冲激光器发射脉冲激光打到气溶胶上，产生等离子体；检测处理模块，设置在与脉冲激光器同一平面，接收脉冲激光器产生的激光经过气溶胶后产生的等离子体的光谱数据。 2.按照权利要求1所述的装置，其特征在于，所述脉冲开关为漏斗状，头部为细管状，由一控制器控制其闭合与敞开，脉冲开关的开关周期为Ts，每个周期内，打开T1ms后关闭T2ms，使这T1ms中释放的气溶胶气体在气泵的吸力下在气溶胶管中流动，进行气溶胶的检测，在进行实验时，压力泵下压，将气溶胶存储机构中的气溶胶压。 3.按照权利要求1所述的装置，其特征在于，所述气溶胶管长度为 200~300mm，直径为50~60mm，气溶胶管入口的下50~60mm处平面，安置有散射激光器与光电倍增管，散射激光器发射激光能够直接打到光电倍增管上并能够通过气溶胶管的管轴线上，在散射激光器和光电倍增管平面的下方100~150mm处的平面安装有脉冲激光器与对应的检测处理模块，所述脉冲激光器发射激光能够聚焦到气溶胶管的轴心上，利用检测处理模块收集等离子体光谱数据。 4.按照权利要求1所述的装置，其特征在于，所述气溶胶气体的流速由压力泵的压强控制。 5.按照权利要求1所述的装置，其特征在于，所述延时时间为气溶胶从散射激光器平面运动到脉冲激光器平面所需时间，使脉冲激光器发射的脉冲激光能够准确的打到流动到脉冲激光器平面的气溶胶气流。 6.按照权利要求1所述的装置，其特征在于，所述检测处理模块由光谱仪、CCD以及算机组成，其中光谱仪和计算机分别与CCD连接，CCD用来收集光谱信息，光谱仪将收集到的光谱信息转化成光谱数据，将光谱数据传输到计算机。 7.一种基于激光诱导击穿光谱的气溶胶检测方法，其特征在于，包括：通过压力泵将气溶胶通过脉冲开关流下；在气溶胶流下的方向从一侧发射散射激光后穿过气溶胶被光电倍增管接收；当通过气溶胶时，由于气溶胶粒子遮挡了激光，使光电倍增管上接收不到激光产生了光脉冲，触发与光电倍增管连接的延时脉冲发生器，经过预设的延时时间，脉冲激光器发射脉冲激光打到气溶胶上，产生等离子体；接收脉冲激光器产生的激光经过气溶胶后产生的等离子体的光谱数据。 8.按照权利要求7所述的方法，其特征在于，所述延时时间为气溶胶从散射激光平面运动到脉冲激光器平面所需时间，使脉冲激光器发射的脉冲激光能够准确的打到流动到脉冲激光器平面的气溶胶气流。
所属类别：	发明专利