[發明專利]顆粒物及元素的檢測裝置及方法

無效

• 申請號: 201210598590.3
• 申請日: 2012-12-29
• 公開（公告）號: CN103091344A
• 公開（公告）日: 2013-05-08
• 發明（設計）人: 姜雪嬌;胡亞軍;劉韜;胡杰;葉華俊
• 申請（專利權）人: 聚光科技(杭州)股份有限公司
• 主分類號: G01N23/223
• 分類號: G01N23/223;G01N23/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及顆粒物及元素分析領域，尤其涉及基于一個發射源的顆粒物及元素的檢測裝置及方法。

背景技術

顆粒物監測系統只能監測一定尺寸范圍的顆粒物的含量的變化情況，而顆粒物對人體健康造成危害的一個重要因素是其中包含的有害物質，而金屬，尤其是重金屬，則是顆粒物上攜帶的重要有害物質之一。因此，如果能在監測顆粒物含量的同時對顆粒物中的金屬元素含量進行檢測，更有利于人們了解顆粒物的危害程度。

大氣/煙氣重金屬分析系統只能檢測出一定體積氣體中的顆粒物中的金屬含量，得出的濃度為體積濃度，單位是μg/m³，然而當金屬含量發生變化時，例如金屬含量增大時，無法判斷是由于顆粒物總量增加引起的重金屬含量增大，還是由于顆粒物總量基本沒有變而是顆粒物中金屬元素的比例增加引起的重金屬含量增大，這就需要結合顆粒物濃度進行判斷，也就是說需要確定重金屬元素的質量濃度(mg/Kg和/或ug/Kg)。

現有技術中，顆粒物監測和金屬監測一般是兩套獨立的監測系統，如果想同時了解二者的檢測信息，必須使用兩套設備，同步采樣，還要保證兩套設備同步運行，且采樣準確性一致。

另外現有技術中，也有人將顆粒物監測和金屬監測集成在了一套監測系統中，但是該系統是二者的簡單疊加，將采樣斑點進行兩次測量，一次測量顆粒物含量，一次測量金屬元素含量，再將兩次測量結果結合，提供金屬元素的質量濃度；也有些系統是提供兩套1∶1的采樣流路，每次采樣后都出現兩個采樣斑點，其中一個用于檢測顆粒物含量，另一個用來檢測金屬元素含量，再將二者結合，提供金屬元素質量濃度。前者同一個采樣斑點需要檢測兩次，增加了檢測時間和流程復雜程度；后者，需要有兩個1∶1的采樣斑點，增加了采樣系統的復雜性。另外，無論前者或者后者，都要求提供兩套完全獨立的檢測單元，分別用來檢測顆粒物含量和重金屬元素含量。

發明內容

為了解決現有技術中的不足，本發明提供了一種顆粒物及元素的檢測裝置及方法，僅需一個發射源即可實現顆粒物和元素的檢測，具有結構簡單、成本低等特點。

本發明的目的是通過以下技術方案來實現的：

顆粒物及元素的檢測裝置，所述檢測裝置包括：

一個發射單元，所述一個發射單元用于發射出β射線，以及X射線或γ射線或質子流或中子流，所述一個發射單元內的發射源僅有一個；

第一檢測單元，所述第一檢測單元用于將穿過待測樣本的所述β射線轉換為第一電信號，并傳送到分析單元；

第二檢測單元，所述第二檢測單元用于將所述X射線或γ射線或質子流或中子流在所述待測樣本上激發出的熒光轉換為第二電信號，并傳送到分析單元；

分析單元，所述分析單元用于處理接收到的所述第一電信號，從而獲知所述待測樣本中顆粒物的含量，以及用于處理接收到所述第二電信號，從而獲知所述待測樣本中的元素含量。

根據上述的檢測裝置，可選地，所述發射單元進一步包括：

轉換模塊，所述轉換模塊用于將所述發射源發射出的X射線或γ射線轉換為β射線。

根據上述的檢測裝置，優選地，所述轉換模塊是光陰極材料。

根據上述的檢測裝置，可選地，所述檢測裝置進一步包括：

濾除模塊，所述濾除模塊用于濾除所述發射單元發射出的X射線或γ射線或β射線。

根據上述的檢測裝置，可選地，所述檢測裝置進一步包括：

承載單元，所述承載單元用于承載所述待測樣本，并適于所述β射線的穿過。

根據上述的檢測裝置，可選地，所述檢測裝置進一步包括：

取樣單元，所述取樣單元用于取樣待測環境內的氣體，所述承載單元分時間地處于所述取樣單元內的氣體通道上，以富集氣體中的顆粒物及元素。

根據上述的檢測裝置，優選地，所述承載單元是微孔濾膜。

根據上述的檢測裝置，優選地，所述發射源是放射性核素。

本發明的目的還通過以下技術方案來實現：

顆粒物和元素的檢測方法，所述檢測方法包括以下步驟：

(A1)僅有的一個發射源同時或分時間地發射出β射線，以及X射線或γ射線或質子流或中子流；或者僅發射出X射線或γ射線，通過轉換模塊將X射線或γ射線轉換為β射線；

(A2)第一檢測單元將穿過待測樣本的所述β射線轉換為第一電信號，并傳送到分析單元；

第二檢測單元將所述X射線或γ射線或質子流或中子流在所述待測樣本上的激發出的熒光轉換為第二電信號，并傳送到分析單元；