一种高分辨率气溶胶粒径探测仪
摘要文本
本发明公开了一种高分辨率气溶胶粒径探测仪，包括：高功率光纤激光器，其用于产生激光束；光束整形聚焦光学系统，其用于接收激光束，将激光束发散产生激光线并形成聚焦光斑；散射光接收系统，其用于将待测气溶胶粒子穿过聚焦光斑产生米氏散射效应，并对散射光进行探测，获取散射光强产生的电脉冲信号；气流通道，其用于产生含有待测气溶胶粒子的气体，并送入散射光接收系统中；信号处理模块，其用于对散射光强产生的电脉冲信号进行处理，计算出气溶胶粒径的大小。本发明的有益效果：光源功率高，小粒径气溶胶也能产生较强的散射光信号；光源光束质量高，有利于光束整形；汇聚光束强度分布均匀，提高了粒径的分辨能力和计数效率。。马 克 数 据 网
申请人信息
- 申请人:北京厚力德仪器设备有限公司
- 申请人地址:100085 北京市海淀区上地十街1号院5号楼16层1608
- 发明人: 北京厚力德仪器设备有限公司
专利详细信息
| 项目 | 内容 |
|---|---|
| 专利名称 | 一种高分辨率气溶胶粒径探测仪 |
| 专利类型 | 发明授权 |
| 申请号 | CN201711397278.7 |
| 申请日 | 2017年12月21日 |
| 公告号 | CN107941665B |
| 公开日 | 2024年3月15日 |
| IPC主分类号 | G01N15/0205 |
| 权利人 | 北京厚力德仪器设备有限公司 |
| 发明人 | 于子平; 伍波; 孙海铎 |
| 地址 | 北京市海淀区上地十街1号院5号楼16层1608 |
专利主权项内容
1.一种高分辨率气溶胶粒径探测仪，其特征在于，包括：高功率光纤激光器(1)，其用于产生激光束；光束整形聚焦光学系统，其用于接收所述高功率光纤激光器(1)发出的激光束，将激光束发散产生激光线并形成聚焦光斑；散射光接收系统，其用于将待测气溶胶粒子穿过聚焦光斑产生米氏散射效应，并对散射光进行探测，获取散射光强产生的电脉冲信号；气流通道，其用于产生含有待测气溶胶粒子的气体，并送入所述散射光接收系统中，所述气流通道包括：毛细采样管(11)、洁净空气保护套管(12)、气体过滤器(13)、洁净空气流量控制阀(14)、洁净空气流量计(15)、空气过滤器(16)、抽气泵(17)、样本气体流量控制阀(18)和样本气体流量计(19)；所述洁净空气保护套管(12)第一端为采样气体入口，所述洁净空气保护套管(12)第二端与第一连接管一端连通，所述第一连接管另一端与所述洁净空气保护套管(12)第三端相连，所述第一连接管另一端的端口为采样气体出口；所述毛细采样管(11)伸入所述洁净空气保护套管(12)中，并穿过所述洁净空气保护套管(12)第三端伸入所述第一连接管中；所述第一连接管上依次设置所述气体过滤器(13)、所述洁净空气流量控制阀(14)和所述洁净空气流量计(15)；所述样本气体流量计(19)、所述样本气体流量控制阀(18)、所述抽气泵(17)和所述空气过滤器(16)依次设置在第二连接管上，所述第二连接管一端与大气连通，所述第二连接管另一端与所述第一连接管另一端相对设置，并且所述第二连接管另一端的端口与所述第一连接管另一端的端口之间留有空隙；信号处理模块(10)，其用于对散射光强产生的电脉冲信号进行处理，计算出气溶胶粒径的大小；其中，所述光束整形聚焦光学系统包括光纤准直器(2)、鲍威尔棱镜(3)、平凸柱面透镜(4)和非球面聚焦镜(5)，所述散射光接收系统包括第一曼金镜(6-1)、第二曼金镜(6-2)、第一光电探测器(7)和第二光电探测器(8)，所述第一光电探测器(7)和所述第二光电探测器(8)均与所述信号处理模块(10)相连，所述第一光电探测器(7)和所述第二光电探测器(8)分别为APD光电探测器和PIN光电探测器；所述高功率光纤激光器(1)的输出单模光纤与所述光纤准直器(2)的输入端连接，所述光纤准直器(2)的输出端输出准直激光束，准直激光束射入所述鲍威尔棱镜(3)后在一个维度上以扇形发散产生一条笔直、均匀的激光线，激光线射入所述平凸柱面透镜(4)后在发散维度上准直，准直、均匀的激光线经所述非球面聚焦镜(5)汇聚为扁平的、均匀的长方形聚焦光斑，聚焦光斑位于并排放置的所述第一曼金镜(6-1)和所述第二曼金镜(6-2)中间，气流通道中产生的待测气溶胶粒子穿过聚焦光斑产生米氏散射效应，激光被气溶胶粒子散射，散射光分别进入所述第一曼金镜(6-1)和所述第二曼金镜(6-2)中，各个角度的散射光被所述第一曼金镜(6-1)和所述第二曼金镜(6-2)分别汇聚到所述第一光电探测器(7)和所述第二光电探测器(8)中，所述第一光电探测器(7)和所述第二光电探测器(8)将探测到的散射光光强产生的电脉冲信号分别送入所述信号处理模块(10)中处理，计算出气溶胶粒径的大小。