[发明专利]一种用于临近空间的采样装置、方法及其应用

权利要求书

1.一种用于临近空间的采样装置，包括真空泵、气体流量检测装置、样品收集盒、电磁阀和进气通路，其中，所述电磁阀的一端与所述进气通路连通，所述电磁阀的另一端与所述样品收集盒的入口端连通，所述样品收集盒的出口端与所述气体流量检测装置的一端连通，所述真空泵与所述气体流量检测装置的另一端连通，所述样品收集盒内设置有硅片和位于所述硅片下方的滤膜，所述滤膜经由金属支撑网设置在所述样品收集盒中，所述硅片的直径小于所述滤膜的直径，所述滤膜为石英滤膜，所述硅片与所述滤膜间隔设置。

2.根据权利要求1所述的采样装置，其特征在于，所述金属支撑网为铜网或不锈钢网。

3.根据权利要求1所述的采样装置，其特征在于，所述硅片的直径为所述滤膜的直径的1/4-7/8；所述硅片的直径为2cm-5cm。

4.根据权利要求1所述的采样装置，其特征在于，所述样品收集盒包括上盖和基座形成的密闭腔室，所述密闭腔室内自上而下依次设置铜柱、硅片、第一固定架、滤膜、金属支撑网和第二固定架，所述铜柱用于固定所述硅片，所述第一固定架和第二固定架用于固定所述滤膜和金属支撑网。

5.根据权利要求1所述的采样装置，其特征在于，所述电磁阀为常闭式电磁阀；和/或

所述采样装置包括一个或多个样品收集盒，所述电磁阀的数量与所述样品收集盒的数量相同，各样品收集盒经由对应的电磁阀与所述进气通路连通。

6.根据权利要求5所述的采样装置，其特征在于，所述采样装置包括并列设置的第一样品收集盒、第二样品收集盒和第三样品收集盒，所述电磁阀包括并列设置的第一电磁阀、第二电磁阀和第三电磁阀。

7.根据权利要求1所述的采样装置，其特征在于，所述样品收集盒采用金属材质；和/或

所述真空泵选自分子泵或隔膜泵；和/或

所述真空泵、所述气体流量检测装置、所述电磁阀和所述样品收集盒之间通过硅胶管连通。

8.根据权利要求7所述的采样装置，其特征在于，所述样品收集盒采用铝合金；和/或所述真空泵选自涡轮分子泵。

9.根据权利要求1所述的采样装置，其特征在于，所述采样装置还包括电控系统，其包括电源装置和指令控制开关。

10.一种用于临近空间的采样方法，其包括以下步骤：

S1：将根据权利要求1-9中任一项所述的采样装置安装在浮空器的载荷仓内；

S2：所述浮空器开始升空后，打开电磁阀，启动真空泵，采集样品；

S3：所述浮空器着陆前和/或后，关闭电磁阀，回收采集的样品。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述采样装置包括多个样品收集盒，所述电磁阀的数量与所述样品收集盒的数量相同，各样品收集盒经由对应的电磁阀与所述进气通路连通；所述采样装置包括并列设置的第一样品收集盒、第二样品收集盒和第三样品收集盒，所述电磁阀包括并列设置的第一电磁阀、第二电磁阀和第三电磁阀，

步骤S2包括以下步骤：

S201：所述浮空器开始升空后，打开第一电磁阀，采集浮空器上升阶段的样品；

S202：所述浮空器达到最大飞行高度或整个飞行过程进入平飞阶段后，关闭第一电磁阀，打开第二电磁阀，同时启动真空泵，采集浮空器平飞阶段的样品；

S203：采集完成后，关闭第二电磁阀和真空泵；

S204：所述浮空器进入下降阶段后，打开第三电磁阀，采集浮空器下降阶段的样品。

12.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，步骤S1中，所述采样装置在无菌操作台组装完成；和/或

所述真空泵、所述气体流量检测装置、所述电磁阀和所述样品收集盒之间通过硅胶管连通，步骤S3中，关闭电磁阀后，分别将所述样品收集盒两端连接的硅胶管密封后切断，从而回收各样品收集盒内的样品。

13.一种根据权利要求1-9中任一项所述的采样装置或根据权利要求10-12中任一项所述的方法在临近空间采集气溶胶和/或微生物中的应用。