[发明专利]一种荧光颗粒物检测装置及方法

权利要求书

1.一种荧光颗粒物检测装置，其特征在于，包括激光源、波长选择单元、聚焦单元、起偏单元、颗粒物测试区、探测单元、计算处理单元和光谱解调单元；

所述激光源，用于发出激光；

所述波长选择单元，与所述激光源连接，用于动态调整所述激光源发出的激光的波长；

所述聚焦单元，与所述激光源连接，用于将所述激光聚焦为片光；

所述起偏单元，与所述聚焦单元连接，用于调制所述片光的偏振态；

所述颗粒物测试区，设置在所述起偏单元之后，用于待测空气样品通过；

所述探测单元，包括对称设置在所述颗粒物测试区四周的探测子单元，所述探测子单元包括偏振信息探测区域和荧光信息探测区域，所述偏振信息探测区域的偏振探测角度不同，用于探测流过所述颗粒物测试区的所述待测空气样品中的颗粒物对激光散射后不同角度的偏振散射光强度信息和对激光激发后不同角度的荧光强度信息；

所述计算处理单元，与所述探测单元连接，用于分析所述颗粒物的荧光特征和偏振特征，判定所述颗粒物是否为会产生荧光的颗粒物；

所述光谱解调单元，与所述探测单元连接，用于光谱解调得到光谱信息，利用所述光谱信息的不同区分不同的所述待测空气样品；

从而能够使用偏振处理后的激光照射待测样品，再探测其不同角度的偏振散射光光强以及不同角度的激发荧光光强,通过求不同角度的荧光光强和偏振散射光光强比值得到初步荧光分类信息，并通过光谱解调单元实现当前的光谱解调，从而得到更细致的光谱信息，利用初步的荧光分类信息判定颗粒物是否被发出荧光，利用更细致的光谱信息得到荧光颗粒物更细致的区分，利用光谱信息的不同区分不同的样本，实现双荧光通道和散射通道的混合检测，为颗粒物的多重属性分析提供了可行性。

2.如权利要求1所述的荧光颗粒物检测装置，其特征在于，

所述激光源是多波长激光器；

所述聚焦单元是柱状镜；

所述起偏单元是偏振片；

所述探测单元使用光纤传导信号至光电倍增管探测光信号。

3.如权利要求1所述的荧光颗粒物检测装置，其特征在于，所述探测子单元的横截面为方形，包括4个偏振信息探测区域和1个荧光信息探测区域。

4.如权利要求3所述的荧光颗粒物检测装置，其特征在于，所述荧光信息探测区域位于所述方形的中间，所述偏振信息探测区域均匀设置在四周。

5.如权利要求4所述的荧光颗粒物检测装置，其特征在于，所述偏振信息探测区域对应散射检测通道，所述颗粒物的荧光粒子和非荧光粒子表现出的散射符合有效粒子的脉冲强度；

所述荧光信息探测区域对应荧光检测通道，符合截止波长范围时荧光通过滤光片。

6.如权利要求1所述的荧光颗粒物检测装置，其特征在于，所述颗粒物测试区是圆形，所述待测空气样品垂直通过所述颗粒物测试区的圆心。

7.如权利要求1所述的荧光颗粒物检测装置，其特征在于，所述光谱解调单元包括分光仪，所述光谱信息包括光信号的强度信息、波长信息。

8.一种荧光颗粒物检测方法，其特征在于，采用如权利要求1-7任一所述的荧光颗粒物检测装置，包括如下步骤：

S1：控制待测空气样品以恒定流速通过颗粒物测试区；

S2：控制确定发射波长的激光经聚焦、偏振后照射所述待测空气样品；

S3：控制探测所述待测空气样品中颗粒物对激光散射后不同角度的偏振散射光强度信息和所述颗粒物对激光激发后不同角度的荧光强度信息；

S4：分析所述颗粒物的荧光特征和偏振特征；

S5：控制光谱解调得到光谱信息，利用所述光谱信息的不同区分不同的所述待测空气样品。

9.如权利要求8所述的荧光颗粒物检测方法，其特征在于，所述颗粒物测试区是圆形，所述待测空气样品垂直通过所述颗粒物测试区的圆心。

10.如权利要求8所述的荧光颗粒物检测方法，其特征在于，分析所述颗粒物的荧光特征和偏振特征包括：

计算不同角度的散射光的光强信号和荧光的光强信号的比值，得到所述颗粒物的荧光特征，判定所述颗粒物是否为会产生荧光的颗粒物。