专利名称：一种高通量激光系统悬浮颗粒采样装置及方法
技术领域：
本发明涉及一种高通量激光系统悬浮颗粒采样装置及方法，具体是采用多个铜网实现多点采样的方法，属于环境测量领域。
背景技术：
在高功率激光系统工作过程中，会产生大量的悬浮颗粒和气溶胶，这些悬浮颗粒和气溶胶悬浮在光路上会影响光束质量，附着在光学元件表面会降低光的透过率，严重的还会造成光学元件表面的损伤。为了找出这些悬浮颗粒气溶胶的来源及其对光学元件表面的影响，需要采集高功率激光系统内的悬浮颗粒及气溶胶样品，对其形貌、粒径大小及成分进行测量分析。目前高功率激光器内悬浮颗粒气溶胶的采样方法有取样袋法、粒子计数器法和负压吸取法等，这些方法只能用来分析其中一种或两种参量，如需测出全部参量，则需要结合其它采样方法重新采样，导致测量的不是同一组颗粒，这样就不能真实、完整反映出测量粒子的特点。因此要想得到准确、完整的测量结果，就必须寻找新的采样方法。采用铜网法采样，则可以同时将上述几种参量一并测出。将铜网放在取样器内，然后静止在大气中，利用悬浮颗粒的自然沉降来取样(杨书申，邵龙义，大气细颗粒物的透射电子显微镜研究，环境科学学报，27 (2)，2007)。该方法适用于室外采集大气悬浮颗粒物，采用的取样器太大，无法用来采集容器出口处的悬浮颗粒，并且，取样器内一次放置的铜网数量少，取样面积小。

发明内容
本发明的目的在于提供一种高通量激光系统悬浮颗粒采样装置及方法，该装置可以实现多个铜网一次同时采样，取样面积大，且装置小巧便携，适合于采集容器口处悬浮颗粒及气溶胶。本发明的目的由以下技术方案实现一种高通量激光系统悬浮颗粒采样装置，所述装置主要由上模板和下模板组成。其中，上模板刻蚀有十二个或十二个以上圆形槽；圆形槽底部有一个直径比圆形槽直径小0. 5mm的同心圆，所述同心圆穿透上模板，形成通透孔洞，作为取样部分；铜网放置在圆形槽内；下模板在与上模板的圆形槽相应位置刻蚀有与圆形槽相配合的凸起的铜网固定圆环，用来固定上模板圆形槽内的铜网，所述铜网固定圆环的内径比外径小0. 5mm，铜网固定圆环凸起一端沿铜网固定圆环内径刻蚀成通透孔洞，上模板的同心圆与下模板的铜网固定圆环中的孔洞上下通透；上模板和下模板分别设有位置相应的螺孔；两块模板能够完全吻合，对接到一起时，上模板的圆形槽与下模板的铜网固定圆环之间留有间隙用来放置铜网，间隙大小根据铜网厚度调节。所述装置的采样方法步骤如下(1)将铜网放置在上模板的圆形槽内；(2)将下模板的铜网固定圆环与上模板的圆形槽一一对应扣好、压紧，并用螺栓固
3定；(3)将所述装置固定在激光器出气口处取样；(4)取完样后，将所述装置密封保存，带到实验室进行样品分析。有益效果本发明所述的一种高通量激光系统悬浮颗粒采样装置及方法，该装置可以实现多个铜网一次同时采样，取样面积大，且装置小巧便携，适合于采集容器口处悬浮颗粒及气溶胶。


图1是本发明高通量激光系统悬浮颗粒采样装置中上模板的结构图；图2是本发明高通量激光系统悬浮颗粒采样装置中上模板的剖面图；图3是图2中A的局部放大图；图4是图2中B的局部放大图；图5是本发明高通量激光系统悬浮颗粒采样装置中下模板的结构图；图6是本发明高通量激光系统悬浮颗粒采样装置中下模板的剖面7是图6中C的局部放大图；图8是图6中D的局部放大图；其中，1-上模板、2-上模板螺孔、3-圆形槽、4-下模板、5-下模板螺孔、6_铜网固定圆环、7-圆形槽、8-上模板螺孔、9-下模板螺孔、10-铜网固定圆环。
具体实施例方式下面结合附图和具体实施例来详述本发明，但不限于此。实施例如图1和3所示，一种高通量激光系统悬浮颗粒采样装置，所述装置主要由上模板 1和下模板4组成。其中，上模板1刻蚀有十八个直径3mm、深度0. Imm的圆形槽3 ；圆形槽3底部有一个直径2. 5mm的同心圆，所述同心圆圆深度为0. 1mm，穿透上模板1，形成通透孔洞，作为取样部分；将厚度0. 03mm的铜网放置在圆形槽3内；下模板4在与上模板1圆形槽3相应位置刻蚀有十八个外径2. 95mm、内径2. 45mm、高度0. 07mm的凸起的铜网固定圆环6，用来固定上模板的圆形槽3内的铜网；铜网固定圆环6凸起一端沿铜网固定圆环6内径刻蚀一深度为0. 2mm通透孔洞，上模板1的同心圆与下模板4的铜网固定圆环6中的孔洞上下通透；上模板1设有十九个上模板螺孔2，下模板4设有十九个与上模板螺孔2位置相应的下模板螺孔5。所述装置的采样方法步骤如下(1)将铜网放置在上模板的圆形槽内；(2)将下模板的铜网固定圆环与上模板的圆形槽一一对应扣好、压紧，并用螺栓固定；(3)将所述装置固定在激光器出气口处取样；(4)取完样后，将所述装置密封保存，带到实验室进行样品分析。
本发明包括但不限于以上实施例，凡是在本发明精神的原则之下进行的任何等同替换或局部改进，都将视为在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种高通量激光系统悬浮颗粒采样装置，其特征在于所述装置主要由上模板(1) 和下模板(4)组成；其中，上模板(1)刻蚀有十二个或十二个以上圆形槽(3)；圆形槽C3)底部有一个直径比圆形槽(3)直径小0. 5mm的同心圆，所述同心圆穿透上模板(1)，形成通透孔洞；铜网放置在圆形槽(3)内；下模板(4)在与上模板(1)的圆形槽C3)相应位置刻蚀有与圆形槽(3) 相配合的凸起的铜网固定圆环(6)，所述铜网固定圆环(6)的内径比外径小0.5mm，铜网固定圆环(6)凸起一端沿内径刻蚀成通透孔洞，上模板(1)的同心圆与下模板的铜网固定圆环(6)中的孔洞上下通透；上模板⑴和下模板⑷分别设有位置相应的螺孔；两块模板能够完全吻合，对接到一起时，上模板(1)的圆形槽C3)与下模板(4)铜网固定圆环(6) 之间留有间隙用来放置铜网。
2.根据权利要求1所述的一种高通量激光系统悬浮颗粒采样装置的采样方法，其特征在于所述装置的采样方法步骤如下(1)将铜网放置在上模板⑴的圆形槽⑶内；(2)将下模板的铜网固定圆环(6)与上模板(1)的圆形槽(3)—一对应扣好、压紧，并用螺栓固定；(3)将所述装置固定在激光器出气口处取样；(4)取完样后，将所述装置密封保存，带到实验室进行样品分析。
全文摘要
本发明公开了一种高通量激光系统悬浮颗粒采样装置及方法，属于环境测量领域。所述装置主要由上模板和下模板组成；其中，上模板刻蚀有十二个或十二个以上圆形槽；圆形槽底部有一个通透的同心圆；铜网放置在圆形槽内；下模板在与上模板的圆形槽相应位置刻蚀有与圆形槽相配合的铜网固定圆环，用来固定上模板圆形槽内的铜网，铜网固定圆环内刻蚀成通透孔洞，上模板同心圆与下模板铜网固定圆环中的孔洞上下通透；上模板和下模板分别设有位置相应的螺孔；两块模板能够完全吻合，对接到一起后，将所述装置固定在激光器出气口处取样。所述方法可以实现多个铜网一次同时采样，取样面积大，且装置小巧便携，适合于采集容器口处悬浮颗粒及气溶胶。
文档编号G01N1/22GK102507267SQ20111031556
公开日2012年6月20日 申请日期2011年10月18日 优先权日2011年10月18日
发明者叶自煜, 吴启鹏, 朱忠奎, 李丹明, 王春勇, 贾连军 申请人:中国航天科技集团公司第五研究院第五一〇研究所