[發明專利]一種空氣微生物快速檢測裝置

有效

• 申請號: 201710035782.6
• 申請日: 2017-01-19
• 公開（公告）號: CN106596498B
• 公開（公告）日: 2018-09-04
• 發明（設計）人: 韓秀友;楊思成;呂陽;趙明山
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: G01N21/64
• 分類號: G01N21/64;G01N15/02;G01N15/06
• 代理公司: 大連理工大學專利中心 21200
• 代理人: 梅洪玉;侯明遠

一種空氣微生物快速檢測裝置，屬于環境監測技術領域。激光光源、會聚透鏡、針孔板、準直透鏡、光闌、傅立葉透鏡、樣品池和中心探測器處在同一中心軸線上，從左到右依次排布；中心探測器位于傅立葉透鏡右側的焦平面上，中心探測器由半圓環形光電探測面排列組成，半圓環形光電探測面的圓環寬度由圓中心向外逐漸增加，中心為鏤空；直角探測器位于中心軸線垂直方向上；環形探測器位于中心探測器與直角探測器構成的圓弧上，環形探測器由一系列等間隔弧形排列的矩形光電探測面組成；直角探測器、環形探測器、中心探測器、熒光探測器通過電纜與數據處理單元連接；該裝置避免了傳統檢測方法的擴增、培養和標記等復雜操作過程，具有實時、高效的優勢。

技術領域

本發明屬于環境監測技術領域，具體涉及一種空氣微生物快速檢測裝置。

背景技術

空氣微生物檢測技術在反恐安全、建筑物內環境監測、制藥行業環境標準監測等領域具有廣闊的應用。然而傳統的空氣微生物檢測技術，如固體撞擊式空氣微生物檢測法(魯艷英，王謹，朱榮，何興榮.室內公共場所空氣微生物檢測及消毒滅菌方法，2008年全國風與大氣環境學術會議，2008年10月21日，北京，pp.272-276)、自然沉降式空氣微生物檢測法(陳鍔，萬東，褚可成，許淑青，張寧.空氣微生物污染的監測及研究進展，中國環境監測,2014，第30卷，第4期，pp.171-178)和膜分離檢測法(徐東明，張馳，張希泉，趙洪霞.微濾膜分離技術在疾控機構微生物檢測方面的應用，中國農村衛生，2015，第12期，pp.41-42)等，通常需要樣品采集、培養、擴增、標記等復雜操作過程，所需時間長，難以實現快速實時檢測。因此，研發快速的空氣微生物檢測裝置具有重要的意義和應用價值。

發明內容

本發明針對傳統空氣微生物檢測裝置存在的采樣、培養、擴增、標記等費時費力，難以實現快速實時檢測的問題，提出一種快速的空氣微生物檢測裝置。

本發明的技術方案：

一種空氣微生物快速檢測裝置，包括激光光源、會聚透鏡、針孔板、準直透鏡、光闌、傅立葉透鏡、樣品池、直角探測器、環形探測器、中心探測器、熒光探測器、信號處理單元和氣泵；激光光源、會聚透鏡、針孔板、準直透鏡、光闌、傅立葉透鏡、樣品池和中心探測器處在同一中心軸線上，從左到右依次排布；中心探測器位于傅立葉透鏡右側的焦平面上，中心探測器由半圓環形光電探測面排列組成，半圓環形光電探測面的圓環寬度由圓中心向外逐漸增加，中心為鏤空；直角探測器位于中心軸線垂直方向上；環形探測器位于中心探測器與直角探測器構成的圓弧上，環形探測器由一系列等間隔弧形排列的矩形光電探測面組成；直角探測器、環形探測器、中心探測器、熒光探測器通過電纜與數據處理單元連接；

用上述的空氣微生物快速檢測裝置進行檢測，步驟如下：

a.激光光源輸出的激光經過會聚透鏡匯聚在焦平面上，焦平面處放置針孔板，經針孔板濾光后入射到準直透鏡，由準直透鏡擴束為平行光入射到光闌，經光闌輸出的光由傅立葉透鏡聚焦照射到樣品池上；

b.氣泵將待測空氣樣品抽入樣品池，激光經傅立葉透鏡聚焦照射到樣品池中的空氣樣品；空氣中的顆粒物質引起光的散射，散射光由直角探測器、環形探測器和中心探測器探測；空氣中的微生物受激光照射發射熒光，熒光由熒光探測器探測；

c.直角探測器、環形探測器和中心探測器探測得到的散射光信息、熒光探測器探測得到的熒光信息分別經電纜傳輸至信號處理單元；信號處理單元根據光學散射原理進行散射光信息處理與分析，得到空氣中顆粒物的尺寸和數量信息；信號處理單元根據激光照射微生物產生的熒光波長與強度信息來分析獲得微生物的種類和數量；最終實現空氣微生物的種類、尺寸和數量信息的快速檢測。

本發明的有益效果：

(1)本發明無需擴增、培養和標記等操作，大大減少了檢測時間，實現對空氣樣品的快速檢測。