[發明專利]一種區域范圍內空氣微生物在線監測的方法和系統

在審

• 申請號: 201710357352.6
• 申請日: 2017-05-18
• 公開（公告）號: CN107543805A
• 公開（公告）日: 2018-01-05
• 發明（設計）人: 王興國;吳慧云;黃健;梁眉華;袁光明;楊洋;姚飛;呂菊星
• 申請（專利權）人: 蘇州江南航天機電工業有限公司
• 主分類號: G01N21/64
• 分類號: G01N21/64;G01N21/71;C12M1/34;C12M1/36;C12Q1/04
• 代理公司: 蘇州國誠專利代理有限公司32293
• 代理人: 楊淑霞

1.一種區域范圍內空氣微生物在線監測的系統，其特征在于，包括：激光器(1)和設置于激光器(1)前方的反射鏡(2)，該反射鏡下方又設置一與其平行的出射鏡(3)，其中，還設置有系統控制模塊(9)，所述激光器(1)發射激光束，激光束經反射鏡(2)和出射鏡(3)反射后導向目標區域；其中，目標區域的后向散射熒光信號由接收望遠鏡(4)接收，該接收望遠鏡(4)設置于出射鏡(3)的后方，此外，還設置有多路分光模塊(6)、PMT光電探測器(7)、數據采集與實時顯示模塊(8)和探測信號處理與分析模塊(10)，所述激光器(1)和接收望遠鏡(4)共軸，即出射光束的光軸與接收望遠鏡的光軸重合；其中，熒光信號經光纖(5)導入多路分光模塊(6)進行分光，然后目標波段的多個熒光信號分別由對應波段的PMT光電探測器轉換成電信號，所述數據采集與實時顯示模塊(8)對電信號進行實時采集與顯示，所述探測信號處理與分析模塊(10)對采集到的數據進行處理與分析，判斷是否存在可疑微生物氣溶膠。

2.根據權利要求1所述的區域范圍內空氣微生物在線監測的系統，其特征在于，激光發射、PMT光電探測、數據采集與顯示和探測信號處理與分析均由系統控制模塊(9)控制。

3.根據權利要求1所述的區域范圍內空氣微生物在線監測的系統，其特征在于，所述系統控制模塊(9)向激光器(1)發出觸發信號，激光器(1)發射激光脈沖；所述接收望遠鏡(4)接收熒光信號、多路分光模塊(6)對熒光信號進行分光后，系統控制模塊(9)向PMT光電探測器(7)發出觸發信號，開啟PMT光電探測器(7)進行目標波段熒光信號光電轉換并產生電信號，然后系統控制模塊(9)觸發數據采集與實時顯示模塊(8)進行數據采集、讀出和顯示，其中，在數據采集結束后，系統控制模塊(9)向激光器(1)發出觸發信號，進行下一次激光脈沖發射。

4.根據權利要求1所述的區域范圍內空氣微生物在線監測的系統，其特征在于，激光發射波長為355nm、激光脈沖能量10mJ、脈沖重復頻率20Hz，接收望遠鏡口徑50mm、光學反射率85％，光纖信號耦合效率75％。

5.一種區域范圍內空氣微生物在線監測的方法，其特征在于，包括：

步驟1)激光器(1)發射激光束，激光束經反射鏡(2)和出射鏡(3)反射后導向目標區域，目標區域的后向散射熒光信號由接收望遠鏡(4)接收，該接收望遠鏡(4)設置于出射鏡(3)的后方，所述激光器(1)和接收望遠鏡(4)共軸，即出射光束的光軸與接收望遠鏡的光軸重合；

步驟2)熒光信號經光纖(5)導入多路分光模塊(6)進行分光，然后目標波段的多個熒光信號分別由對應波段的PMT光電探測器轉換成電信號；

步驟3)數據采集與實時顯示模塊(8)對電信號進行實時采集與顯示，探測信號處理與分析模塊(10)對采集到的數據進行處理與分析，判斷是否存在可疑微生物氣溶膠。

6.根據權利要求5所述的區域范圍內空氣微生物在線監測的方法，其特征在于，激光發射、PMT光電探測、數據采集與顯示和探測信號處理與分析均由系統控制模塊(9)控制。

7.根據權利要求5所述的區域范圍內空氣微生物在線監測的方法，其特征在于，進一步包括：

系統控制模塊(9)向激光器(1)發出觸發信號，激光器(1)發射激光脈沖；所述接收望遠鏡(4)接收熒光信號、多路分光模塊(6)對熒光信號進行分光后，系統控制模塊(9)向PMT光電探測器(7)發出觸發信號，開啟PMT光電探測器(7)進行目標波段熒光信號光電轉換并產生電信號，然后系統控制模塊(9)觸發數據采集與實時顯示模塊(8)進行數據采集、讀出和顯示，其中，在數據采集結束后，系統控制模塊(9)向激光器(1)發出觸發信號，進行下一次激光脈沖發射。

8.根據權利要求5所述的區域范圍內空氣微生物在線監測的方法，其特征在于，激光發射波長為355nm、激光脈沖能量10mJ、脈沖重復頻率20Hz，接收望遠鏡口徑50mm、光學反射率85％，光纖信號耦合效率75％。