[发明专利]纳米粒子辨识系统装置及其识别方法

权利要求书

1.纳米粒子辨识系统装置，包括光散射系统和数据处理系统，其特征在于还包括检测池（5），所述光散射系统包括至少两组含有顺序平行排列设置的激光源（1），短焦透镜（2）、光栅（3）、长焦透镜（4）、光栅滤波器（6）和多点散射光接收器（7），所述的检测池（5）设于长焦透镜（4）和光栅滤波器（6）之间，激光源的发射波长在375nm～785nm之间，不同激光源的发射波长λ存在差异，且发射波长间的差异Δλ不低于10nm；所述数据处理系统包括光电转换模块（8）、数据处理模块和显示器(14)，所述数据处理模块包括信号预处理器（9）、数据运算器（10）、数据对比及辨识分析器（11）、数据存储模块（12）和定量运算器（13），多点散射光接收器（7）的信号输出端与光电转换模块（8）的信号输入端连接，光电转换模块（8）的信号输出端与数据处理模块的信号输入端连接，由数据处理模块计算得到曲线相似度和粒子浓度定量数据，结果显示在显示器(14)上。

2.根据权利要求1所述的纳米粒子辨识系统装置，其特征在于所述光散射系统为双光源。

3.根据权利要求2所述的纳米粒子辨识系统装置，其特征在于所述双光源的波长分别为635nm和532nm。

4.根据权利要求1所述的纳米粒子辨识系统装置，其特征在于所述检测池的入口设有超声探头。

5.根据权利要求1所述的纳米粒子辨识系统装置，其特征在于所述多点散射光接收器是同时能检测3个角度以上的多点散射光接收器。

6.根据权利要求1所述的纳米粒子辨识系统装置，其特征在于所述长焦透镜（4）焦距80.6mm。

7.根据权利要求1所述的纳米粒子辨识系统装置，其特征在于所述短焦透镜（2）焦距50.8mm。

8.上述任一权利要求所述纳米粒子辨识系统装置辨识纳米粒子的方法，其特征在于步骤为：

a)调节光散射系统中第一激光源（1）的波长为λ₁，对检测池（5）溶液中粒子进行激光照射，散射光经第一光栅滤波器（6），被第一多点散射光接收器（7）接收；

b)调节另一组平行设置的第二激光源（1’）的波长为λ₂，发射波长间的差异Δλ不低于10nm，对检测池（5）溶液中粒子进行激光照射，散射光经第二光栅滤波器（6’），被第二多点散射光接收器（7’）接收；

c）对不同已知粒子的水溶液进行检测，将a、b步骤所得信号经光电转换模块由光信号转换成电信号，通过信号预处理器（9）和数据运算器（10）计算2个检测波长下，至少3个散射光角度的散光强度S_m，波长λ₁的各角度散光强度检测值为S_m-N，绘制不同角度的散光强度曲线，波长λ₂的各角度散光强度检测值为S_m-N′，绘制不同角度的散光强度曲线，通过数据运算器计算，建立已知粒子的曲线数据存储于数据存储模块（12）中，供对比辨识；

d）用空白溶液进行检测，与步骤c同法检测得波长λ₁的各角度散光强度检测值S₀-N、波长λ₂的各角度散光强度检测值S₀-N′，用污染粒子（m）溶液，同法检测得波长λ₁的各角度散光强度检测值S₁-N、波长λ₂的各角度散光强度检测值S₁-N′；

e)通过数据运算器（10）计算，S_λ1-N=【S₁-N】-【S₀-N】、S_λ2-N’=【S₁-N’】-【S₀-N’】，得到污染粒子的散光强度为S_λ1-N、S_λ2-N’，根据散射角度绘制成散光强度曲线，通过数据对比及辨识分析器（11）与数据存储模块（12）中已知粒子的曲线进行相似度计算，相似度大于等于0.95为相同介质的粒子，小于0.95为不同介质的粒子，根据相似度大小，实现粒子介质的辨识；上述N和N’均为正整数，N表示波长λ₁的散射光角度编号，N’表示波长λ₂的散射光角度编号。

9.根据权利要求8所述的辨识纳米粒子的方法，其特征在于还包括对于污染粒子进行定量运算步骤，对梯度浓度的标准粒子溶液，利用特定波长检测其对应的散光强度S_λ，定量运算器（13）计算粒子浓度与散光强度的标准曲线S＝f·C+g，数据储存于数据存储模块中，根据相同波长下实测样品的散光强度S_λC，计算相应溶液中粒子的浓度，其中C为介质粒子浓度，单位mg/mL或EU/mL，S为散光强度，单位mw/cm²，f为相关系数，g为修正参数。