[发明专利]一种激光诱导击穿光谱气溶胶元素成分实时监测装置及方法

权利要求书

1.一种激光诱导击穿光谱气溶胶元素成分实时监测装置，其特征在于：

该实时监测装置包括气溶胶进样模块(4)、激光激发模块(1)、高效光谱收集模块(13)、三通道光纤光谱仪(18)和计算机(3)；

所述气溶胶进样模块(4)用于对大气环境中的气溶胶进行实时采集并形成气溶胶柱；

所述激光激发模块(1)用于发射高能量脉冲激光束，对气溶胶进样模块(4)中形成的气溶胶柱进行聚焦烧蚀并产生等离子体；

所述高效光谱收集模块(13)用于将等离子体的紫外、可见光和近红外辐射进行分离，再分别通过光纤耦合进三通道光纤光谱仪(18)；

所述三通道光纤光谱仪(18)为包含覆盖紫外、可见光和近红外波段三个通道的光纤光谱仪，用于分别对等离子体不同波段的光辐射进行分光，并将不同波长的光信号转化为电信号；

计算机(3)与三通道光纤光谱仪(18)连接，用于调整三通道光纤光谱仪(18)的采集参数，控制三通道光纤光谱仪(18)启停，将传输来的电信号解析为光谱并进行存储和分析。

2.根据权利要求1所述的一种激光诱导击穿光谱气溶胶元素成分实时监测装置，其特征在于：

所述气溶胶进样模块(4)包括气溶胶收集器(8)、检测腔室(5)和抽气泵(7)，通过抽气泵(7)将大气环境中的气溶胶收集经过气溶胶收集器(8)后在检测腔室(5)内形成气溶胶柱。

3.根据权利要求2所述的一种激光诱导击穿光谱气溶胶元素成分实时监测装置，其特征在于：

气溶胶收集器(8)与检测腔室(5)之间通过管路连接，检测腔室(5)与抽气泵(7)之间通过管路连接。

4.根据权利要求2或3所述的一种激光诱导击穿光谱气溶胶元素成分实时监测装置，其特征在于：

所述激光激发模块(1)包括脉冲激光器(2)和激光聚焦透镜(6)，激光聚焦透镜(6)镶嵌于检测腔室(5)的侧壁上，激光聚焦透镜(6)的中心与脉冲激光器(2)所产生的激光束中心轴重合，激光聚焦透镜(6)的镜面与激光束传输方向夹角为90°，用于将激光束会聚于检测腔室(5)内的气溶胶柱上，对气溶胶柱进行烧蚀并形成等离子体。

5.根据权利要求4所述的一种激光诱导击穿光谱气溶胶元素成分实时监测装置，其特征在于：

脉冲激光器(2)与三通道光纤光谱仪(18)相电连接，脉冲激光器(2)在发生激光束的同时向三通道光纤光谱仪(18)发送高电平信号，用于触发三通道光纤光谱仪(18)开始采集。