[发明专利]便携式空气检测装置

说明书

本发明的实施例记载的便携式空气检测装置，其包括空气导入模块，用于将待检测空气导入至检测模块待检测区域；检测模块，用于对待检测空气进行检测；其中，检测模块包括光源、传感器元件以及感光元件，光源沿着传感器元件规定的方向射出并通过传感器元件被感光元件捕获，传感器元件沿着规定的方向依次布置有载体层、金属层及修饰层；所述金属层由纳米金属构成，所述修饰层由金属氧化物构成，其中修饰层的折射率高于载体层。该便携式空气检测装置基于SPR技术，通过利用空气导入模块，将待检测空气导入至检测模块待检测区域，并被感光元件捕获其变化来进行空气质量(空气中含有各种尺寸颗粒或者细菌的含量)的好坏。

技术领域

本发明涉及空气检测技术领域，尤其涉及便携式空气检测装置。

背景技术

表面等离激元共振(Surface Plasmon Resonance，SPR)是通过金属表面的自由电子与电磁波(光)的相互作用而产生的共振现象，利用该技术作为检测蛋白质等生物分子的相互作用的方法。1983年，瑞典科学家Liedberg首次将表面等离子体共振技术(SPR)用于IgG抗体和其抗原相互作用的测定。然后该技术很快渗透到基础生命科学研究中。SPR技术以其不需要对分子进行标记和耗样最少的优点成为一种成熟的测量生物分子间相互作用的方法。另外，药物筛选及其鉴定也是SPR技术应用的另一热点。与荧光检测方式相比，无须以荧光物质来标记样本，更为简便。

利用表面等离子共振(SPR)传感器检测待测介质的光学性质(比如介质厚度、折射率等)的细微变化，其核心部件为金属功能层，通过存在于金属功能层与待测介质之间的界面的表面等离子波(Surface Plasmon Wave,简称SPW)实现界面附近的探测。SPR传感器通常由金属功能层以及支撑该金属功能层的基底构成。基底需要采用透明、平滑材料以保证能够激发SPR现象且便于测量共振条件，基底材料还需要坚硬而且和金属有较强粘附力，以保证所构成的SPR传感器具有较长的使用寿命和长期稳定性。虽然SPR传感器检测灵敏，有望代替传统酶联免疫吸附测定技术(ELISA)。但是，实现其精准定位的外部光学装置较为笨重，由此在一定程度上限制其应用的普及。

并且现有的SPR技术基本上是将载体介入于溶液进行检测，其检测不够便捷。于此同时现有的PM2.5检测仪通常比较大，尤其涉及更小细菌或者颗粒的检测时，都需要在现场进行空气采样，再带回实验室中进行检测，由于空气的流动特性，造成其采样数量需求比较大，采样不够便捷。而SPR的检测单元构成简单，易用于便携式检测设备中。

发明内容

针对现有技术中所存在的不足，本发明提供了一种基于SPR技术的便携式空气检测装置。

根据本发明的实施例记载的便携式空气检测装置，其包括空气导入模块，用于将待检测空气导入至检测模块待检测区域；检测模块，用于对待检测空气进行检测；其中，检测模块包括光源、传感器元件以及感光元件，光源沿着传感器元件规定的方向射出并通过传感器元件被感光元件捕获，传感器元件沿着规定的方向依次布置有载体层、金属层及修饰层；所述金属层由纳米金属构成，所述修饰层由金属氧化物构成，其中修饰层的折射率高于载体层。

进一步地，所述载体层的折射率控制在1.21-1.33，所述修饰层的折射率控制在1.70-2.52。

进一步地，所述修饰层的衰减系数小于或等于1.64×10^-2。

进一步地，所述修饰层的厚度控制在22-220nm，所述金属层的厚度控制在30-65nm。

进一步地，所述金属层由纳米金、纳米银、纳米铜或纳米铝其中之一构成。

进一步地，所述修饰层由二氧化钛、氧化铝、氧化锌、氧化铜、氧化金或氧化银其中之一构成。

进一步地，所述空气导入模块包括送风机以及将待检测空气倒入检测模块待检测区域的送风通道。

进一步地，所述传感器元件规定的方向与送风通道呈垂直布置。