[发明专利]研究气相中浓缩气溶胶颗粒的测量系统

说明书

本发明涉及一种测量系统(7)，其用于研究气相中气溶胶(2)的浓缩的较大气溶胶颗粒(3)，测量系统(7)包括多级气溶胶颗粒浓缩器(1)和测量室(8)，用于分析较大的气溶胶颗粒(3)，测量室(8)具有至少一个测量装置(80)，用于定性和/或定量测定气溶胶颗粒(3)，特别是实时测定。气溶胶颗粒浓缩器(1)分离具有细颗粒(21)气溶胶(2)的较大部分，并将较大的气溶胶颗粒(3)浓缩在气溶胶(2)的较小部分中。气溶胶颗粒浓缩器(1)包括用于在虚拟冲击器级(4)中产生负压的气溶胶吸入泵(6)和循环流动通道(64)，其中部分分离出的带有细颗粒的气溶胶(21)以循环流的形式从气溶胶出口(62)返回到气溶胶吸入泵(6)的气溶胶入口(61)。本发明还要求保护一种利用测量系统(7)研究气溶胶(2)中浓缩的较大气溶胶颗粒(3)的方法，以及测量系统(7)和方法的用途。

本发明涉及一种测量系统和方法，该测量系统和方法用于研究气相中浓缩的气溶胶(2)的较大气溶胶颗粒(3)，以及该测量系统和方法的使用。

在我们的社会中，过敏性鼻炎(又称花粉过敏或花粉症)的发生率在不断增加，全球范围内受影响的人数也在不断增加。目前在瑞士，15-20％的人对花粉过敏。这不仅占卫生费用的很大一部分，而且经济成本也不容忽视。

为了能够向欧洲对花粉过敏的人提供有关花粉数量的适当信息，必须能够区分10到20种不同类型的花粉。在这方面，非常重要的是，既要可靠地进行定性确定，即花粉的类型，又要定量地确定，即每单位体积的花粉颗粒数和花粉的浓度。

一种较旧但仍很常用的花粉测量方法是基于Hirst花粉采集器。采集器中安装了胶条，空气中的花粉粘附在胶带上。这样收集的花粉附着在胶条上，然后由训练有素的专家在实验室定期进行研究，例如，通过光学显微镜手动进行研究，然后做辨认。因此，花粉的定性和定量测定结果通常只能延迟几天。另外，尽管假设测量不确定度高达25％，通常工作量也很大且成本很高。

因此，例如，在瑞士，尽管目前可用的测量方法不是很准确，但花粉数据只能延迟一周左右。另外，由于瑞士目前只有14个测量站，因此地理分辨率非常低。

最近，已经提出了各种测量系统以更快速地确定花粉。在这种情况下，对待研究材料的荧光进行测量是一种合适的方法。

另外，环境空气中的花粉经常被稀释，这使得难以确定花粉。这是因为，特别是对于定量花粉测定，在低花粉浓度下，必须在很长的时间间隔内检查大量的空气，例如每天数小时，以获得有意义的数据量。但是，如此长的测量时间不仅不切实际，而且在某些情况下根本无法进行，例如由于花粉数量可变。这与花粉计数报告提供者的期望形成鲜明对比，即，即使是最小数量的花粉，例如，每立方米空气和每种花粉类型只有10个花粉，也能在不到1小时的时间内正确地定性和定量测定。短的测量时间对于对花粉过敏的人进行良好的早期预警也很重要，特别是在花粉浓度已超过阈值时，即规定的浓度。

EP-A-1109005公开了一种花粉颗粒计数方法和花粉计数装置，该装置包括分离特定大气量中所含的颗粒(基本上小于花粉粒的颗粒除外)，并使分离的颗粒以可测量每个颗粒的自发荧光的状态流过流动池。在这种情况下，气溶胶中测量的颗粒数量保持不变，其中空气体积流量变小，因此浓度增加。然而，用这种方法不可能很好地区分欧洲所需的10到20种不同类型的花粉。在测量之前分离花粉颗粒还可能导致花粉颗粒的意外损伤。待测花粉的浓度当然是15倍，然而，这显然太低了，即使在一个有效期内花粉量最小，也无法获得可靠的花粉定性和定量信息。因此，例如，不仅花粉计数的开始不能在足够好的时间内确定，而且花粉的数量只能在对过敏者来说明显过高的浓度下才能确定。

因此，本发明的目的是提供一种测量系统，通过该测量系统，可以在短时间内定性和/或定量地测定多种多样性最高的气溶胶颗粒，例如花粉，并且即使极少量的花粉，也具有高确定性，例如，在第一次花粉计数后立即告知对花粉过敏的人。测量装置应紧凑、坚固且价格低廉，以便在变化的地点灵活使用。另外，在测量之前尤其应该避免与测量无关的较大部分的细颗粒，以避免可能的干扰因素。