專利名稱：一種連續(xù)光激光粒子分析儀光路系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及氣溶膠檢測設(shè)備，是連續(xù)光激光粒子分析儀的主體部分。
背景技術(shù)：
已有的激光粒子分析儀光學(xué)系統(tǒng)，激光粒子分析儀光學(xué)探頭結(jié)構(gòu)原理如圖3、圖4 所示，1-紅光半導(dǎo)體激光器，8-UV脈沖激光器，15-光電倍增管，16-雪崩二極管，含有生物 氣溶膠的氣體樣流進(jìn)入光檢測區(qū)，紅光光路形成的雙光斑激發(fā)氣溶膠顆粒的散射光由雪崩 二極管接收，紫光光路形成但光斑誘發(fā)氣溶膠熒光由光電倍增管接受，雪崩二極管和光電 倍增管產(chǎn)生的光電信號由后面的電路部分來處理。該光學(xué)探頭在實(shí)際應(yīng)用中存在以下問題1、由于激光粒子分析儀要檢測氣溶膠粒子粒徑、濃度以及熒光強(qiáng)度，因此該光學(xué) 探頭要用兩種光源來分別測試粒子的散射光和熒光強(qiáng)度，這使得系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)較大，隨 著國際、國內(nèi)反恐形式的嚴(yán)峻，特別是生物恐怖是無聲、無硝煙的恐怖，在時間、地點(diǎn)上都有 極大的不確定性。該光學(xué)探頭的激光粒子分析儀不利于攜帶，對突發(fā)地點(diǎn)如野外等機(jī)動車 輛無法到達(dá)的地點(diǎn)不便使用。2、該光學(xué)系統(tǒng)使用UV脈沖激光器來誘發(fā)熒光，受脈沖激光器重復(fù)頻率的限制熒 光檢測率較低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了克服上述問題，提供一種新型的連續(xù)光激光粒子分析儀光路 系統(tǒng)。該光路系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)小，熒光檢測率高等特點(diǎn)。已滿足突發(fā)事件場所的氣溶膠檢測 使用?！N連續(xù)光激光粒子分析儀光路系統(tǒng)，利用激光測量空間生物氣溶膠粒徑、濃度 并鑒別是否為生物粒子，包括一個激光整形系統(tǒng)、一個單峰激光空氣動力學(xué)直徑測量系統(tǒng)、 一個紫外激光誘發(fā)的生物粒子熒光的檢測系統(tǒng)，由半導(dǎo)體紫外連續(xù)激光器、激光整形透鏡 組、對稱集光橢球反射鏡、樣氣通過光檢測區(qū)并垂直于激光束的樣氣通道、雪崩二極管和光 電倍增管構(gòu)成，光檢測區(qū)位于對稱集光橢球反射鏡重合焦點(diǎn)位置。所述的單峰激光空氣動力學(xué)直徑測量系統(tǒng)和紫外激光誘發(fā)的生物粒子熒光的檢 測系統(tǒng)是由一個半導(dǎo)體紫外連續(xù)激光器提供光源。所述的激光整形系統(tǒng)由激光擴(kuò)束鏡和激光聚焦鏡組成。激光擴(kuò)束鏡和激光聚焦鏡組由一個雙凹透鏡、一個平凸透鏡、一個彎月透鏡和一 個柱面鏡組成。所述的激光擴(kuò)束鏡和激光聚焦鏡組是球面透鏡。本發(fā)明由半導(dǎo)體紫外連續(xù)激光器、激光整形透鏡組、對稱集光橢球反射鏡、樣氣通 過光檢測區(qū)并垂直于激光束的樣氣通道、雪崩二極管和光電倍增管組成。本發(fā)明與已有光學(xué)系統(tǒng)相比，其優(yōu)點(diǎn)是
用一種光源同時激發(fā)粒子散射光和誘發(fā)熒光使其本身結(jié)構(gòu)小型化。使用連續(xù)激光來誘發(fā)熒光，提高了熒光檢測率。


下面根據(jù)附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。圖1是本發(fā)明的激光整形結(jié)構(gòu)和光路圖。圖2是本發(fā)明的散射光和熒光檢測結(jié)構(gòu)和光路圖。圖3是已有LD121型光學(xué)探頭激光整形結(jié)構(gòu)和光路圖。圖4是已有LD121型光學(xué)探頭散射光和熒光檢測結(jié)構(gòu)和光路圖。
具體實(shí)施例方式如圖1圖2所示，本發(fā)明的最佳結(jié)構(gòu)為沿光束前進(jìn)的方向依次為半導(dǎo)體激光器 1，雙凹透鏡2，平凸透鏡3，彎月透鏡4和激光擴(kuò)束鏡5組成激光整形鏡組。所說的激光擴(kuò) 束鏡5為柱面鏡。光檢測區(qū)位于對稱集光橢球鏡7的焦點(diǎn)附近。本發(fā)明的檢測過程是來自半導(dǎo)體激光器的激光經(jīng)過激光整形透鏡組在對稱集光 橢球鏡的焦點(diǎn)附近形成檢測用的光斑，氣溶膠顆粒進(jìn)入光檢測區(qū)垂直經(jīng)過激光束產(chǎn)生散射 光并被誘發(fā)出熒光，一定立體角范圍內(nèi)的散射光和熒光經(jīng)對稱集光橢球鏡聚焦后分別被雪 崩二極管和光電倍增管接收，雪崩二極管和光電倍增管產(chǎn)生的光電信號由儀器隨后的電子 學(xué)部分處理得出檢測結(jié)果。本發(fā)明使用一個光源來激發(fā)散射光和誘導(dǎo)熒光，儀器結(jié)構(gòu)得到了較大的簡化，彌 補(bǔ)了已有儀器使用場地受限和熒光檢測率低的不足。以上所述的實(shí)施例，只是本發(fā)明較優(yōu)選的具體實(shí)施方式
的一種，本領(lǐng)域的技術(shù)人 員在本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)進(jìn)行的通常變化和替換，都應(yīng)包含在本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范 圍內(nèi)，比如在激光整形透鏡中增加方解石形成雙光斑，雖然熒光靈敏度降低但仍不失為一 種可行性結(jié)構(gòu)。
權(quán)利要求
1.一種連續(xù)光激光粒子分析儀光路系統(tǒng)，包括一個激光整形系統(tǒng)、一個單峰激光空氣 動力學(xué)直徑測量系統(tǒng)、一個紫外激光誘發(fā)的生物粒子熒光的檢測系統(tǒng)，其特征在于由半導(dǎo) 體紫外連續(xù)激光器、激光整形透鏡組、對稱集光橢球反射鏡、樣氣通過光檢測區(qū)并垂直于激 光束的樣氣通道、雪崩二極管和光電倍增管構(gòu)成，光檢測區(qū)位于對稱集光橢球反射鏡重合 焦點(diǎn)位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的連續(xù)光激光粒子分析儀光路系統(tǒng)，其特征在于所述的單峰激光空 氣動力學(xué)直徑測量系統(tǒng)和紫外激光誘發(fā)的生物粒子熒光的檢測系統(tǒng)是由一個半導(dǎo)體紫外 連續(xù)激光器提供光源。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的連續(xù)光激光粒子分析儀光路系統(tǒng)，其特征在于所述的激光整形系 統(tǒng)由激光擴(kuò)束鏡和激光聚焦鏡組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的連續(xù)光激光粒子分析儀光路系統(tǒng)，其特征在于激光擴(kuò)束鏡和激光 聚焦鏡組由一個雙凹透鏡、一個平凸透鏡、一個彎月透鏡和一個柱面鏡組成。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的連續(xù)光激光粒子分析儀光路系統(tǒng)，其特征在于所述的激光擴(kuò)束鏡 和激光聚焦鏡組是球面透鏡。
全文摘要
本發(fā)明提供一種連續(xù)光激光粒子分析儀光路系統(tǒng)，包括一個激光整形系統(tǒng)、一個單峰激光空氣動力學(xué)直徑測量系統(tǒng)、一個紫外激光誘發(fā)的生物粒子熒光的檢測系統(tǒng)，本發(fā)明的結(jié)構(gòu)，沿光束前進(jìn)方向依次是半導(dǎo)體紫外連續(xù)激光器、激光整形透鏡組、對稱集光橢球反射鏡、樣氣通過光檢測區(qū)并垂直于激光束的樣氣通道、雪崩二極管和光電倍增管。本發(fā)明與已有光學(xué)系統(tǒng)相比其優(yōu)點(diǎn)是用一種光源同時激發(fā)粒子散射光和誘發(fā)熒光使得結(jié)構(gòu)小型化；使用連續(xù)激光來誘發(fā)熒光，提高了熒光檢測率。
文檔編號G01N15/02GK102116729SQ20101003393
公開日2011年7月6日 申請日期2010年1月6日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月6日
發(fā)明者劉強(qiáng), 劉毅, 劉航, 寧海波, 張曉清 申請人:北京匯豐隆生物科技發(fā)展有限公司