[實(shí)用新型]氣溶膠顆粒分析儀中的紫外激光能量監(jiān)控和受激熒光補(bǔ)償系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200720178752.2
• 申請(qǐng)日: 2007-09-26
• 公開（公告）號(hào): CN201107254Y
• 公開（公告）日: 2008-08-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鹿建春;劉毅;李勁松;李娜;劉強(qiáng);張曉青;孫振海;溫占波;趙建軍;王潔
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)人民解放軍軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院微生物流行病研究所北京匯豐隆生物科技發(fā)展有限公司
• 主分類號(hào): G01N15/00
• 分類號(hào): G01N15/00;G01N21/64;G01N33/48
• 代理公司: 北京邦信陽(yáng)專利商標(biāo)代理有限公司
• 代理人: 黃澤雄;崔華

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及紫外激光能量監(jiān)控和受激熒光補(bǔ)償系統(tǒng)，尤其涉及一種紫外激光能量監(jiān)控和受激熒光補(bǔ)償系統(tǒng)。

背景技術(shù)

空氣中具有各種懸浮粒子，包括非生物粒子和生物粒子。這些懸浮粒子時(shí)刻在影響著人們的身體健康，尤其是生物氣溶膠顆粒，可能會(huì)是具有傳染危害的病原微生物，所以，監(jiān)測(cè)空氣中是否具有生物氣溶膠粒子以及生物氣溶膠粒子的濃度、數(shù)量并能夠判定其特性顯得尤為重要。

由于生物氣溶膠粒子在激光擊打下會(huì)發(fā)出固有的熒光光譜特性，利用這種原理，可以用紫外激光器以及相應(yīng)光路、氣路及電路組成的測(cè)量裝置檢測(cè)空氣中是否具有生物氣溶膠粒子，并判定其生物特性。

現(xiàn)有的生物氣溶膠粒子檢測(cè)裝置(例如美國(guó)的TSI?3312紫外激光空氣動(dòng)力學(xué)生物粒子計(jì)數(shù)器)可以實(shí)時(shí)在線檢測(cè)空氣中是否具有生物氣溶膠粒子以及生物氣溶膠粒子的濃度和數(shù)量。

但現(xiàn)有生物氣溶膠粒子裝置存在的問題是：紫外激光的能量會(huì)隨著觸發(fā)頻率和溫度的變化而變化，以及隨開機(jī)時(shí)間和累計(jì)開機(jī)時(shí)間的增加而有不同程度的衰減，極易導(dǎo)致激發(fā)熒光強(qiáng)度的變化和最終檢測(cè)到的熒光強(qiáng)度數(shù)據(jù)的不準(zhǔn)確。

例如，當(dāng)使用紫外脈沖激光器時(shí)，若生物氣溶膠粒子濃度較高，可能在一段時(shí)間內(nèi)有很多生物氣溶膠粒子從噴嘴口噴出，因而導(dǎo)致紫外激光器以高頻率觸發(fā)。這種高頻率的觸發(fā)會(huì)導(dǎo)致紫外激光器脈沖輸出能量的下降，從而導(dǎo)致發(fā)射出的激光脈沖幅值的下降，這種幅值下降的激光束照射到生物粒子上，產(chǎn)生的熒光強(qiáng)度也變?nèi)酰沟猛环N生物物質(zhì)產(chǎn)生的熒光強(qiáng)度不一致，很容易出現(xiàn)對(duì)信號(hào)的誤判斷。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型提供一種紫外激光能量監(jiān)控和受激熒光補(bǔ)償系統(tǒng)，紫外激光能量監(jiān)控和受激熒光補(bǔ)償系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)校準(zhǔn)熒光強(qiáng)度，使檢測(cè)結(jié)果標(biāo)準(zhǔn)化。

本實(shí)用新型提供的紫外激光能量監(jiān)控和受激熒光補(bǔ)償系統(tǒng)紫外激光能量監(jiān)控和受激熒光補(bǔ)償系統(tǒng)包括：紫外激光發(fā)射器、紫外光路單元、熒光檢測(cè)單元、紫外激光強(qiáng)度檢測(cè)單元和熒光強(qiáng)度校準(zhǔn)單元。

所述紫外激光強(qiáng)度檢測(cè)單元通過紫外光路單元與紫外激光發(fā)射器光學(xué)連接，且位于紫外激光光源發(fā)射方向上，紫外光路單元與熒光檢測(cè)單元光學(xué)連接，熒光檢測(cè)單元與熒光強(qiáng)度校準(zhǔn)單元電連接，紫外激光強(qiáng)度檢測(cè)單元與熒光強(qiáng)度校準(zhǔn)單元電連接；紫外激光強(qiáng)度檢測(cè)單元檢測(cè)到的紫外激光發(fā)射器產(chǎn)生的紫外激光強(qiáng)度與標(biāo)準(zhǔn)值的相對(duì)偏差輸送到熒光強(qiáng)度校準(zhǔn)單元進(jìn)行熒光強(qiáng)度校準(zhǔn)。紫外激光發(fā)射器可以是紫外脈沖激光器，也可以是紫外連續(xù)激光器。

優(yōu)選地，紫外激光強(qiáng)度檢測(cè)單元包括分光片和紫外光探測(cè)單元，從分光片透射的紫外光入射到紫外光探測(cè)單元。更優(yōu)選地，紫外光探測(cè)單元包括高通濾波片和紫外光強(qiáng)檢測(cè)器。

優(yōu)選地，紫外激光強(qiáng)度校準(zhǔn)單元包括前置放大器、與所述前置放大器連接的放大/積分電路、與所述放大/積分電路連接的激光強(qiáng)度增益運(yùn)算電路、與所述激光強(qiáng)度增益運(yùn)算電路連接的熒光強(qiáng)度增益控制電路。

優(yōu)選地，紫外光路單元包括沿紫外激光發(fā)射方向排列的紫外整形球透鏡、紫外整形柱面鏡和雙色鏡。

優(yōu)選地，熒光檢測(cè)單元包括依次連接的帶通濾波片、熒光檢測(cè)器、前置放大器、放大/積分電路、峰值采樣保持電路、A/D轉(zhuǎn)換器。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，采用本實(shí)用新型提供的紫外激光能量監(jiān)控和受激熒光補(bǔ)償系統(tǒng)，在紫外激光發(fā)射器輸出能量較低的時(shí)候，能夠及時(shí)調(diào)整檢測(cè)端的增益，解決了紫外激光器工作在不同的重復(fù)脈沖頻率下由于能量不穩(wěn)定而導(dǎo)致的熒光強(qiáng)度變化和最終測(cè)量結(jié)果誤差的問題。并且做到了熒光強(qiáng)度最終測(cè)量值的歸一化處理，避免了對(duì)熒光信號(hào)的誤判斷。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型紫外激光能量監(jiān)控和受激熒光補(bǔ)償系統(tǒng)的示意圖；

圖2為本實(shí)用新型紫外激光檢測(cè)單元的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本實(shí)用新型紫外激光強(qiáng)度賀熒光信號(hào)測(cè)量及校準(zhǔn)電路原理框圖；

圖4為本實(shí)用新型紫外激光能量監(jiān)控和受激熒光補(bǔ)償系統(tǒng)的電路結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

本實(shí)用新型中的紫外激光能量監(jiān)控和受激熒光補(bǔ)償系統(tǒng)包括紫外激光發(fā)射器、紫外光路單元、熒光檢測(cè)單元、紫外激光強(qiáng)度檢測(cè)單元、熒光強(qiáng)度校準(zhǔn)單元，所述紫外激光強(qiáng)度檢測(cè)單元通過紫外光路單元與紫外激光發(fā)射器光學(xué)連接，且位于紫外激光光源發(fā)射方向上，紫外光路單元與熒光檢測(cè)單元光學(xué)連接，熒光檢測(cè)單元與熒光強(qiáng)度校準(zhǔn)單元電連接，紫外激光強(qiáng)度檢測(cè)單元與熒光強(qiáng)度校準(zhǔn)單元電連接；紫外激光強(qiáng)度檢測(cè)單元檢測(cè)到的紫外激光發(fā)射器產(chǎn)生的紫外激光強(qiáng)度與標(biāo)準(zhǔn)值的相對(duì)偏差輸送到熒光強(qiáng)度校準(zhǔn)單元進(jìn)行熒光強(qiáng)度校準(zhǔn)。