[發(fā)明專利]一種基于激光誘導(dǎo)擊穿光譜監(jiān)測新冠氣溶膠的裝置和方法

在審

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• 申請日: 2020-10-22
• 公開（公告）號: CN112414994A
• 公開（公告）日: 2021-02-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 董群雄;楊劍;陳濤
• 申請（專利權(quán)）人: 泉州尋鹿信息科技有限公司
• 主分類號: G01N21/71
• 分類號: G01N21/71;G01C21/00;A61L9/14
• 代理公司: 泉州市興博知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 35238
• 代理人: 易敏

本發(fā)明公開了一種基于激光誘導(dǎo)擊穿光譜監(jiān)測新冠氣溶膠的裝置和方法，其結(jié)構(gòu)包括脈沖激光器、光譜儀、光譜數(shù)據(jù)處理終端、移動消殺機器人、光譜特性曲線數(shù)據(jù)庫等，本發(fā)明具有以下有益效果，通過質(zhì)譜與激光誘導(dǎo)擊穿光譜技術(shù)聯(lián)用，建立新冠病毒氣溶膠的光譜特性曲線，將小型激光誘導(dǎo)擊穿光譜系統(tǒng)搭載在移動消殺一體的小型機器人上，將機器人放置在醫(yī)院、機場等人流密集處，機器人自主巡邏，對醫(yī)院等密集空間內(nèi)新冠病毒氣溶膠的成分進行監(jiān)測，并消毒，進一步提高醫(yī)院、飛機場等人流密集處造成大面積傳播情況，同時可以對巡邏區(qū)域新冠病毒氣溶膠的傳播情況進行建模，有益于針對性消殺防治，對于保障人們的生命健康安全有著重大的意義。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于醫(yī)療器械技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于激光誘導(dǎo)擊穿光譜監(jiān)測新冠氣溶膠的裝置和方法。

背景技術(shù)

生物氣溶膠,通常是指空氣動力學直徑在100μm以內(nèi)的含有微生物或來源于生物性物質(zhì)的氣溶膠。生物氣溶膠顆粒包括病毒、細菌、真菌、等，生物氣溶膠在傳染病、公共衛(wèi)生、大氣環(huán)境、食品安全、生態(tài)環(huán)境、氣候變化、生物反恐、疾病檢測以及環(huán)境與健康等方面均有重要影響。新型冠狀病毒極有可能通過氣溶膠傳播，以往的研究已報道了氣溶膠在病毒傳播中的作用。另外，空氣氣溶膠傳播也是甲型流感等呼吸系統(tǒng)傳染病的重要傳播途徑。

世界衛(wèi)生組織(WHO)承認COVID-19有通過空氣傳播的風險。研究人員證明，能漂浮在氣溶膠中的病毒一旦到達細胞就能復(fù)制。2月初，“鉆石公主”號郵輪因新冠肺炎疫情而備受關(guān)注，哈佛大學和伊利諾伊理工學院的的一項研究表明：氣溶膠傳播在“鉆石公主”號新冠肺炎疫情中扮演了重要角色。到目前為止，研究人員證明：對于包括新冠在內(nèi)的傳染病來說，氣溶膠傳播是真實存在的，氣溶膠病毒載量具有傳染性，氣溶膠傳播可能是“鉆石公主”號疫情爆發(fā)的主要驅(qū)動力。隨著科學技術(shù)的飛速發(fā)展，氣溶膠監(jiān)測技術(shù)也得到了技術(shù)改進，但是新型冠狀病毒實時在線監(jiān)測領(lǐng)域還屬空白，對于機場、醫(yī)院這些人流量極大的、較為封閉的空間內(nèi)，新冠病毒氣溶膠容易造成巨大的威脅。

激光誘導(dǎo)擊穿光譜技術(shù)在氣溶膠檢測方面由來已久，可以實現(xiàn)氣溶膠多元素成分及含量進行原為在線監(jiān)測。在氣溶膠污染危害檢測及評價方面具有重要的價值。激光誘導(dǎo)擊穿光譜技術(shù)與化學計量學結(jié)合可用于病毒的檢測，可以快速，高效和低成本的對病毒進行檢測方法。同時對于微生物的識別也已實現(xiàn)了快速自動檢測和分類。

發(fā)明內(nèi)容

(一)要解決的技術(shù)問題

本發(fā)明為了克服現(xiàn)有技術(shù)不足，現(xiàn)提出一種基于激光誘導(dǎo)擊穿光譜監(jiān)測新冠氣溶膠的裝置和方法，以解決人流量大、較為封閉空間內(nèi)新冠病毒氣溶膠的實時監(jiān)測問題，已達到從傳播源控制新冠病毒傳播的效果。本項發(fā)明通過對脈沖激光激發(fā)等離子體產(chǎn)生光信號對空氣中新冠氣溶膠在線監(jiān)測，進而獲得新冠病毒氣溶膠的時間、空間變化情況，并及時消毒滅活，從根本上阻斷新冠病毒傳播，進而提高人流量大、密閉環(huán)境內(nèi)的環(huán)境安全，保護人民生命健康安全。

(二)技術(shù)方案

本發(fā)明通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)：

一種基于激光誘導(dǎo)擊穿光譜監(jiān)測流感病毒的裝置和方法，其特征在于，包括消殺機器人和實時監(jiān)測系統(tǒng)，實時監(jiān)測系統(tǒng)搭載于消殺機器人上，可以實時監(jiān)測所屬環(huán)境的空氣中是否存在新冠病毒氣溶膠；

消殺機器人底盤搭載消毒水泵，其上搭載防激光輻射傷害擋板、消殺噴頭、機器視覺裝置、履帶裝置、電源裝置以及報警蜂鳴器，防激光輻射傷害擋板用螺栓固定在消殺機器人頂部左側(cè)，消殺噴頭用旋轉(zhuǎn)裝置固定在機器人頂板右側(cè)，消殺噴頭通過管道與底盤的消毒水泵相連，機器視覺裝置搭載于自動升降桿一側(cè)，旋轉(zhuǎn)裝置與消毒水泵與電源裝置電連接；

實時監(jiān)測系統(tǒng)包括監(jiān)測探頭、自動升降桿、光譜數(shù)據(jù)處理終端以及控制裝置，監(jiān)測探頭中搭載脈沖激光以及光纖探針，監(jiān)測探頭連接自動升降桿，固定于自動升降桿一側(cè)，自動升降桿固定在光譜數(shù)據(jù)處理終端，光譜數(shù)據(jù)處理終端固定于消殺機器人頂蓋右側(cè)，控制裝置連接監(jiān)測探頭，監(jiān)測探頭、光譜數(shù)據(jù)處理終端、控制裝置、自動升降桿裝置與電源裝置電連接。