CN214794332U - 一种便携式生物气溶胶监测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种便携式生物气溶胶监测装置，进气喷嘴采用鞘流结构，通过鞘气流将样气流压缩，产生稳定的细气流，且鞘气流冲散样气流中的颗粒物，大大减小了样气流中的颗粒物的重叠率，使得样气流中各生物荧光颗粒和非生物荧光颗粒以相互分离的形式被紫外激光辐照，大大提高了检测精度；因此，通过合理的结构设计和器件选择，本实用新型能够将气溶胶检测装置整体结构小型化，便于携行使用。

Description

一种便携式生物气溶胶监测装置

技术领域

本实用新型属于空气生物气溶胶检测领域，尤其涉及一种便携式生物气溶胶监测装置。

背景技术

释放生物气溶胶是生物恐怖袭击的主要方式。如何实现对生物气溶胶的分辨与实时监测在生物恐怖防范领域具有重大意义，是近年来各个国家研究的热点之一。

对于空气中微生物的检测，传统的分析方法为生物培养法，即采集空气中的气溶胶样品到培养基中进行数小时到数天的培养形成菌落单位，从而得到气溶胶中可靠的生物信息，这种方法虽然能够得到生物种类信息，但耗时很长，且难以判断其在空气中的浓度，更不能实现实时监测。之后出现了基于生物本体荧光特征的激光诱导荧光技术，通过激光诱导生物性物质产生特定的荧光光谱，从而完成对生物气溶胶的检测和识别。

生物气溶胶之所以能够产生荧光，是因为其中含有生物活性荧光物质，如花粉、细菌等含有能够产生荧光的活性物质。荧光效应是分子和原子外层电子的受激跃迁而辐射光子，与分子能级分布和空间结构有直接关系。一般认为，生物粒子的荧光光谱是由其内部的荧光分子的荧光光谱相互叠加而形成的。因此其荧光主要的特征峰被认为源自内部代表性的荧光分子。典型的生物荧光分子包括各种氨基酸、维生素、辅酶等，这些荧光分子广泛存在于各种细菌、真菌等大气气溶胶中。其中280nm的激光对色氨酸荧光激发效应高，365nm的激光对NADH烟酰胺腺嘌呤二核苷酸荧光激发效应高。所以通常通过这两种激光来激发荧光检测生物粒子。

目前已有一些基于紫外诱导荧光的气溶胶检测装置的设计，但基本用405nm 的激光二极管作为激发光，激发效率低，且对于便携式的气溶胶检测装置研究较少。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型提供一种便携式生物气溶胶监测装置，可实现实时监测空气中气溶胶颗粒浓度和生物气溶胶浓度，并进行多档粒径区分计数。

一种便携式生物气溶胶监测装置，包括气泵模块、密封外壳25，固定在密封外壳25的电源模块与信号处理模块，封装在密封外壳25内部的光源模块、粒子测量模块以及荧光粒子测量模块；其中，所述气泵模块包括微型隔膜气泵 30与进气喷嘴5；所述电源模块用于为其余模块供电；

所述微型隔膜气泵进气口28采用特氟龙气路管35连接密封外壳25下方的出气口27，用于产生负压，使样气流通过外部的样气路4进入检测区34；微型隔膜气泵出气口29通过特氟龙气路管分为两路32，一路通过过滤器33后连接进气喷嘴5的鞘流进气口3，用于产生洁净的鞘气流来压缩外部的样气路4输送过来的样气流，另一路作为排气口31，用于排出检测后的样气流；

所述进气喷嘴5外部呈漏斗状，并安装于密封外壳25的上方气口；进气喷嘴5内部为鞘流结构，且正中间安装有样气路4，样气路4四周由鞘流进气口3 喷出的鞘气流包裹，鞘气流与样气路4输出的样气流在进气喷嘴5的出口汇合，使得样气流被压缩，形成稳定的细气流，且细气流中的颗粒物单个通过检测区 34；

所述光源模块用于产生辐照所述细气流的紫外激光，以激发所述细气流中属于生物气溶胶的颗粒物产生荧光，并使得细气流中所有颗粒物对紫外激光进行散射，形成散射紫外光；

所述粒子测量模块用于将密封外壳25内部的混合光信号分为相互垂直的散射紫外光和散射荧光，再将散射紫外光转换为第一电压信号；

所述荧光粒子测量模块用于接收所述散射荧光，并将散射荧光转换为第二电压信号；

所述信号处理模块用于分别将第一电压信号和第二电压信号与设定阈值作对比，对应得到样气流中所有颗粒物的粒径分布以及属于生物气溶胶的颗粒物的粒径分布。

进一步地，所述光源模块包括紫外激光二极管10、光源驱动电路板11、第一聚焦镜9、柱面镜8、第一光阑7以及塑料外壳12；

所述紫外激光二极管10焊接固于光源驱动电路板11上，用于产生激发细气流中属于生物气溶胶的颗粒物产生荧光的紫外激光；第一聚焦镜9位于紫外激光二极管10前并与紫外激光同轴，用于将紫外激光二极管10发出的紫外激光准直；柱面镜8位于第一聚焦镜9前并与紫外激光同轴，用于将准直后的紫外激光变为线形光斑，使辐照到细气流上的光斑横截面分布均匀；第一光阑7 位于柱面镜8后，与柱面镜8同轴，用于滤掉杂散光；

其中，紫外激光二极管10、光源驱动电路板11、第一聚焦镜9、柱面镜8 以及第一光阑7封装于塑料外壳12中；采用密封项圈将塑料外壳12封装固定在密封外壳25的前表面激光入口6处，且紫外激光的光轴位于所述细气流的中心并与所述细气流垂直。

进一步地，所述粒子测量模块包括光阱1、聚焦反射镜2、45°二向分色镜 24、第二聚焦镜17、第二光阑14以及光电二极管15；

所述光阱1固定于密封外壳25的后侧内表面，与紫外激光同轴，用于吸收剩余的紫外激光；聚焦反射镜2用密封项圈固定封装于密封外壳25的左侧内表面，且镜轴与所述细气流、紫外激光相互相交垂直，用于将90°侧向散射紫外光和散射荧光汇聚到45°二向分色镜24；45°二向分色镜24固定于密封外壳 25内，并位于聚焦反射镜2焦点处，与聚焦反射镜2的光轴面呈45°放置，用于将散射紫外光和散射荧光分为相互垂直的两束光；第二聚焦镜17固定于密封外壳25的粒子测量口16内，并与45°二向分色镜24分束的散射紫外光同轴，同时，第二聚焦镜17的光轴与光源模块发出的紫外激光平行，用于将散射紫外光汇聚到光电二极管15上；第二光阑14位于第二聚焦镜17和光电二极管15 之间，用于滤掉杂散光；采用密封项圈将光电二极管15固定于密封外壳25的粒子测量口16处，且光电二极管15位于第二聚焦镜17的焦点，用于将散射紫外光转换为第一电压信号。

进一步地，所述荧光粒子测量模块包括第三聚焦镜22、滤光片21、第三光阑20以及微型光电倍增管18；

所述第三聚焦镜22固定于密封外壳25的荧光粒子测量口23内，并与所述 45°二向分色镜24分束的散射荧光同轴，同时，第三聚焦镜22的光轴与光源模块发出的紫外激光垂直，用于将散射荧光汇聚到微型光电倍增管19的光敏区上；滤光片21固定于密封外壳25的荧光粒子测量口23内，并位于第三聚焦镜 22和微型光电倍增管19之间，且与第三聚焦镜22同轴，用于滤掉紫外杂散光；第三光阑20位于滤光片21和微型光电倍增管19之间，用于滤掉杂散光；采用密封项圈将微型光电倍增管18固定于密封外壳25的荧光粒子测量口23处，并位于第三聚焦镜22的焦点，用于将散射荧光转换为第二电压信号。

进一步地，所述信号处理模块包括信号处理电路板13与信号传输线36；

所述信号处理电路板13固定于密封外壳25的前表面，通过多路比较器设定两个以上的标准粒子电压阈值，根据第一电压信号和第二电压信号是否超过所述标准粒子电压阈值进行区间计数，最终得到不同粒径区间的粒子数和荧光粒子数；所述信号传输线36用于将区间计数结果传输给外部的上位机37。

进一步地，所述紫外激光二极管的中心波长为375nm。

有益效果：

1、本实用新型提供一种便携式生物气溶胶监测装置，进气喷嘴采用鞘流结构，通过鞘气流将样气流压缩，产生稳定的细气流，且鞘气流冲散样气流中的颗粒物，大大减小了样气流中的颗粒物的重叠率，使得样气流中各生物荧光颗粒和非生物荧光颗粒以相互分离的形式被紫外激光辐照，大大提高了检测精度；因此，通过合理的结构设计和器件选择，本实用新型能够将气溶胶检测装置整体结构小型化，便于携行使用。

2、本实用新型设计了一种便携式生物气溶胶实时监测装置，激光二极管采用功率150mW中心波长375nm为的发光二极管，其对NADH烟酰胺腺嘌呤二核苷酸具有高的荧光激发效率，能够提高生物气溶胶检测灵敏度；也就是说，本实用新型运用了375nm的紫外激光二极管来激发生物荧光，提高了荧光激发效率。

3、本实用新型通过采用微型PMT光电倍增管和小型化结构设计，使仪器能够便携使用，且对光路结构、硬件电路以及STM32控制程序等，进行了设计，提高装置的监测精度和稳定性，且具有多粒径浓度监测功能。

附图说明

图1为本实用新型提供的一种便携式生物气溶胶监测装置的俯视剖面结构示意图；

图2为本实用新型提供的一种便携式生物气溶胶监测装置的正视剖面结构示意图；

图3为本实用新型提供的粒子计数原理图；

1-光阱、2-聚焦反射镜、3-鞘流进气口、4-样气路、5-进气喷嘴、6-前表面激光入口、7-第一光阑、8-柱面镜、9-第一聚焦镜、10-紫外激光二极管、11-光源驱动电路板、12-塑料外壳、13-信号处理电路板、14-第二光阑、15-光电二极管、16-粒子测量口、17-第二聚焦镜、18-微型光电倍增管、19-微型光电倍增管光敏区、20-第三光阑、21-滤光片、22-第三聚焦镜、23-荧光粒子测量口、24-45°二向分色镜、25-密封外壳、26-电源模块、27-出气口、28-微型隔膜气泵进气口、 29-微型隔膜气泵出气口、30-微型隔膜气泵、31-排气口、32-管路分叉口、33- 过滤器、34-气流检测区、35-特氟龙气路管、36-信号传输线、37-上位机。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

如图1、图2所示，本实用新型提供的一种便携式生物气溶胶监测装置包括：密封外壳、电源模块、气泵模块、光源模块、粒子测量模块、荧光粒子测量模块、信号处理模块。

所述的密封外壳25整体为不透光密封的304不锈钢材料，并涂有黑色漆，防止材料反射杂散光。密封外壳25用于密封固定各个模块，使通入待测气流，并形成密闭环境，防止外界环境光和粒子对检测结果产生影响。

所述的电源模块26用四颗螺钉固定于密封外壳25底板表面，用于将输入 DC12V电源转化仪器内部各个模块所需DC电源电压，并给微型隔膜气泵30、光源驱动电路板11、光电二极管15和微型光电倍增管18供电。

所述的气泵模块包括微型隔膜气泵30、进气喷嘴5。

所述的微型隔膜气泵30流量为3L/min，其进气口28用特氟龙气路管35接密封外壳下方出气口27，正对气流检测区34，用于使密封外壳25内部产生负压，使样气流从样气路4进入仪器，并通过节流阀39来控制样气流量，其中，可以将样气流的中段作为气流检测区34。微型隔膜气泵30出气口29用特氟龙气路管分为两路32，一路通过过滤器33后接进气喷嘴5的鞘流进气口3，其中过滤器33用于过滤气流中的颗粒物，确保产生洁净的鞘流气来压缩样气流，并通过节流阀38来控制鞘气流量；另一路为排气口31，用于排出多余的样气。其中样气路4直径为0.7mm，鞘气流直径为1mm，通过节流阀38和节流阀39使样气流流量为0.3L/min，鞘气流流量为2.2L/min，保证样气流和鞘气流为层流。

所述的进气喷嘴5外部为304不锈钢材料，外形呈漏斗状，用密封项圈安装于密封外壳上方气口；其内部为鞘流结构，即喷嘴正中间为样气路4，四周由鞘气流包裹，两种气流在进气喷嘴出口汇合，用于将样气流压缩，产生稳定流动的细气流，由于鞘流的压缩作用防止了颗粒物重叠，使颗粒物单个通过检测区34，从而大大提高了检测精度。

所述的光源模块包括紫外激光二极管10、光源驱动电路板11、第一聚焦镜 9、柱面镜8、第一光阑7。紫外激光二极管10焊接固于光源驱动电路板11上，用于产生紫外激光并激发检测区34的生物气溶胶产生荧光。其中紫外激光二极管10选用375nm为中心波长的发光二极管，其对NADH烟酰胺腺嘌呤二核苷酸具有较高的荧光激发效率，能够提高生物气溶胶检测灵敏度。第一聚焦镜9 采用紫外透光材料并镀增透膜，通过率达95％，位于紫外激光二极管10前与紫外激光同轴，用于将紫外激光二极管10发出的紫外激光准直；柱面镜8采用紫外透光材料并镀增透膜，通过率达95％，位于第一聚焦镜9前与紫外激光同轴，用于将准直后的紫外激光压缩变为线形光斑，线形光斑宽度与检测区34气流宽度相近，用于提高检测区34光源能量密度，使到检测区34的光斑横截面能量分布均匀，提高检测精度；第一光阑7位于柱面镜8前，与柱面镜8同轴，用于滤掉杂散光，其中光阑为矩形口，与压缩后的线形光斑相对应，保持为能量均匀的线形光斑。

所述的光源模块的紫外激光二极管10、光源驱动电路板11、第一聚焦镜9、柱面镜8、第一光阑7封装于塑料外壳12中，具有较好的气密性。其中第一聚焦镜9可通过旋转螺纹来微调焦距，使激光保持准直。整个光源模块用密封项圈封装固定在密封外壳前表面激光入口6处，光轴位于检测区34气流中心与检测区34气流垂直。

所述的粒子测量模块包括光阱1、聚焦反射镜2、45°二向分色镜24、第二聚焦镜17、第二光阑14、光电二极管15；光阱1固定于密封外壳后侧内表面，与紫外激光同轴，用于吸收剩余的紫外激光；聚焦反射镜2用密封项圈固定封装于密封外壳左侧内表面，镜轴与检测区34气流、紫外激光相互相交垂直，用于将90°侧向散射紫外光和散射荧光汇聚到45°二向分色镜24；45°二向分色镜24固定于密封外壳内，位于聚焦反射镜2焦点处，与散射光轴面呈45°放置，其对375nm波段具有高反射率，对420～650nm波段的光具有高透射率，用于将散射紫外光和散射荧光分为相互垂直的两束光；第二聚焦镜17采用紫外透光材料并镀增透膜，通过率达95％，固定于密封外壳粒子测量口16内，与45°二向分色镜24分束的散射紫外光同轴，第二聚焦镜17轴与源紫外激光平行，用于将散射紫外光汇聚到光电二极管15上；第二光阑14位于第二聚焦镜17和光电二极管15之间，用于滤掉杂散光；光电二极管15采用TO-5封装3.6×3.6mm 的小型二极管，用密封项圈固定密封于外壳粒子测量口处，位于第二聚焦镜17 焦点，用于检测散射紫外光，得到第一电压信号。

所述的荧光粒子测量模块包括第三聚焦镜22、滤光片21、第三光阑20、微型光电倍增管18；第三聚焦镜22镀增透膜，通过率达98％，固定于密封外壳 25荧光粒子测量口23内，与45°二向分色镜24分束的散射荧光同轴，第三聚焦镜22轴与源紫外激光垂直，用于将散射荧光汇聚到微型光电倍增管光敏区19 上；滤光片21截止波长为420nm，固定于密封外壳荧光粒子测量口内，位于第三聚焦镜和微型光电倍增管光敏区19之间，与第三聚焦镜22同轴，用于进一步滤掉可见分束光中的紫外杂散光，仅使荧光汇聚到微型光电倍增管光敏区19上；第三光阑20位于滤光片21和微型光电倍增管光敏区19之间，用于滤掉其他杂散光；光电倍增管选用微型光电倍增管18，大大减少了空间占用，使仪器小型化，其用密封项圈固定密封于外壳荧光粒子测量口处，使微型光电倍增管光敏区19位于第三聚焦镜22焦点，用于检测散射荧光信号，得到第二电压信号。

所述的信号处理模块包括信号处理电路板13，信号传输线36；信号处理电路板13固定于密封外壳前表面，用于通过信号线处理光电二极管15和微型光电倍增管18电压信号，实现粒径区分计数；信号传输线36为USB转RS232串口线，将处理信号结果传输给上位机37。

所述的信号处理电路板13通过多路比较器设定多段标准粒子电压阈值，并结合STM32进行控制，将光电二极管电压信号和光电倍增管电压信号按比较器阈值进行区间计数。由于颗粒物的粒径越大，其产生的散射紫外光或散射荧光对应的电压信号的脉冲幅值就越大，因此，本实用新型是通过记录大于设定电压阈值的脉冲数来统计颗粒物的粒径分布；如图3所示，探测器检测的电压信号通过比较器与电压阈值比较，当第一电压信号或第二电压信号大于0.5μm比较器电压阈值而小于1.0μm比较器电压阈值时，0.5μm计数器对应加1；同理当信号脉冲电压大于1.0μm比较器电压阈值而小于2.0μm比较器电压阈值时，0.5μm计数器和1μm计数器均对应加1；然后，将1μm计数器的总数减去0.5μm计数器的总数，则可以得到粒径为1μm的颗粒物的数量，最终可得到0.5μm、1.0 μm、2.0μm、5.0μm等不同粒径区间的粒子数和荧光粒子数；通过多段标准粒子进行标定，能提高粒径检测准确度，且为后期粒子分析提供更多数据。

综上所述，本实用新型公开了一种便携式生物气溶胶监测装置，包括：密封外壳、电源模块、气泵模块、光源模块、粒子测量模块、荧光粒子测量模块、信号处理模块。所述的密封外壳用于封装密封固定各个模块。所述电源模块用于将输入DC12V电源转化仪器内部各个模块所需DC电源电压；所述气泵模块用于产生气流，使采样气流进气检测区；所述光源模块用于提供紫外光，并在待测气流检测区产生线形激光光斑，激光出射方向与检测区气流相互垂直；所述粒子测量模块用于检测激光通过待测气流后产生的散射光信号，通过反射聚焦镜将与激光垂直的侧向散射光汇聚到45°二向分色镜，侧向散射光、激光以及检测区气流相互垂直，45°二向分色镜将光束分为相互垂直的两束，与激光平行的一束聚焦到光电二极管上检测散射光信号；所述的荧光粒子测量模块用于检测激光通过待测气流后激发产生的散射荧光光信号，45°二向分色镜将与激光垂直的一束散射光通过滤光片后汇集到微型光电倍增管上检测散射荧光光信号；所述的信号处理模块用与处理光电二极管和光电倍增管检测到的散射光信号，用于得到检测区粒子数和荧光粒子数。本实用新型提出一种体积小、可携行、能实时检测气溶胶中总粒子数和生物荧光粒子数的一种便携式生物气溶胶监测装置。

当然，本实用新型还可有其他多种实施例，在不背离本实用新型精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当然可根据本实用新型作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。

Claims (6)

1.一种便携式生物气溶胶监测装置，其特征在于，包括气泵模块、密封外壳(25)，固定在密封外壳(25)的电源模块与信号处理模块，封装在密封外壳(25)内部的光源模块、粒子测量模块以及荧光粒子测量模块；其中，所述气泵模块包括微型隔膜气泵(30)与进气喷嘴(5)；所述电源模块用于为其余模块供电；

微型隔膜气泵进气口(28)采用特氟龙气路管(35)连接密封外壳(25)下方的出气口(27)，用于产生负压，使样气流通过外部的样气路(4)进入检测区(34)；微型隔膜气泵出气口(29)通过特氟龙气路管形成一个管路分叉口(32)，一路通过过滤器(33)后连接进气喷嘴(5)的鞘流进气口(3)，用于产生洁净的鞘气流来压缩样气路(4)输送过来的样气流，另一路作为排气口(31)，用于排出检测后的样气流；

所述进气喷嘴(5)外部呈漏斗状，并安装于密封外壳(25)的上方气口；进气喷嘴(5)内部为鞘流结构，且正中间安装有样气路(4)，样气路(4)四周由鞘流进气口(3)喷出的鞘气流包裹，鞘气流与样气路(4)输出的样气流在进气喷嘴(5)的出口汇合，使得样气流被压缩，形成稳定的细气流，且细气流中的颗粒物单个通过检测区(34)；

所述光源模块用于产生辐照所述细气流的紫外激光，以激发所述细气流中属于生物气溶胶的颗粒物产生荧光，并使得细气流中所有颗粒物对紫外激光进行散射，形成散射紫外光；

所述粒子测量模块用于将密封外壳(25)内部的混合光信号分为相互垂直的散射紫外光和散射荧光，再将散射紫外光转换为第一电压信号；

所述荧光粒子测量模块用于接收所述散射荧光，并将散射荧光转换为第二电压信号；

所述信号处理模块用于分别将第一电压信号和第二电压信号与设定阈值作对比，对应得到样气流中所有颗粒物的粒径分布以及属于生物气溶胶的颗粒物的粒径分布。

2.如权利要求1所述的一种便携式生物气溶胶监测装置，其特征在于，所述光源模块包括紫外激光二极管(10)、光源驱动电路板(11)、第一聚焦镜(9)、柱面镜(8)、第一光阑(7)以及塑料外壳(12)；

所述紫外激光二极管(10)焊接固于光源驱动电路板(11)上，用于产生激发细气流中属于生物气溶胶的颗粒物产生荧光的紫外激光；第一聚焦镜(9)位于紫外激光二极管(10)前并与紫外激光同轴，用于将紫外激光二极管(10)发出的紫外激光准直；柱面镜(8)位于第一聚焦镜(9)前并与紫外激光同轴，用于将准直后的紫外激光变为线形光斑，使辐照到细气流上的光斑横截面分布均匀；第一光阑(7)位于柱面镜(8)后，与柱面镜(8)同轴，用于滤掉杂散光；

其中，紫外激光二极管(10)、光源驱动电路板(11)、第一聚焦镜(9)、柱面镜(8)以及第一光阑(7)封装于塑料外壳(12)中；采用密封项圈将塑料外壳(12)封装固定在密封外壳(25)的前表面激光入口(6)处，且紫外激光的光轴位于所述细气流的中心并与所述细气流垂直。

3.如权利要求1所述的一种便携式生物气溶胶监测装置，其特征在于，所述粒子测量模块包括光阱(1)、聚焦反射镜(2)、45°二向分色镜(24)、第二聚焦镜(17)、第二光阑(14)以及光电二极管(15)；

所述光阱(1)固定于密封外壳(25)的后侧内表面，与紫外激光同轴，用于吸收剩余的紫外激光；聚焦反射镜(2)用密封项圈固定封装于密封外壳(25)的左侧内表面，且镜轴与所述细气流、紫外激光相互相交垂直，用于将90°侧向散射紫外光和散射荧光汇聚到45°二向分色镜(24)；45°二向分色镜(24)固定于密封外壳(25)内，并位于聚焦反射镜(2)焦点处，与聚焦反射镜(2)的光轴面呈45°放置，用于将散射紫外光和散射荧光分为相互垂直的两束光；第二聚焦镜(17)固定于密封外壳(25)的粒子测量口(16)内，并与45°二向分色镜(24)分束的散射紫外光同轴，同时，第二聚焦镜(17)的光轴与光源模块发出的紫外激光平行，用于将散射紫外光汇聚到光电二极管(15)上；第二光阑(14)位于第二聚焦镜(17)和光电二极管(15)之间，用于滤掉杂散光；采用密封项圈将光电二极管(15)固定于密封外壳(25)的粒子测量口(16)处，且光电二极管(15)位于第二聚焦镜(17)的焦点，用于将散射紫外光转换为第一电压信号。

4.如权利要求3所述的一种便携式生物气溶胶监测装置，其特征在于，所述荧光粒子测量模块包括第三聚焦镜(22)、滤光片(21)、第三光阑(20)以及微型光电倍增管(18)；

所述第三聚焦镜(22)固定于密封外壳(25)的荧光粒子测量口(23)内，并与所述45°二向分色镜(24)分束的散射荧光同轴，同时，第三聚焦镜(22)的光轴与光源模块发出的紫外激光垂直，用于将散射荧光汇聚到微型光电倍增管的光敏区(19)上；滤光片(21)固定于密封外壳(25)的荧光粒子测量口(23)内，并位于第三聚焦镜(22)和微型光电倍增管(18)之间，且与第三聚焦镜(22)同轴，用于滤掉紫外杂散光；第三光阑(20)位于滤光片(21)和微型光电倍增管(18)之间，用于滤掉杂散光；采用密封项圈将微型光电倍增管(18)固定于密封外壳(25)的荧光粒子测量口(23)处，并位于第三聚焦镜(22)的焦点，用于将散射荧光转换为第二电压信号。

5.如权利要求1所述的一种便携式生物气溶胶监测装置，其特征在于，所述信号处理模块包括信号处理电路板(13)与信号传输线(36)；

所述信号处理电路板(13)固定于密封外壳(25)的前表面，通过多路比较器设定两个以上的标准粒子电压阈值，根据第一电压信号和第二电压信号是否超过所述标准粒子电压阈值进行区间计数，最终得到不同粒径区间的粒子数和荧光粒子数；所述信号传输线(36)用于将区间计数结果传输给外部的上位机(37)。

6.如权利要求2所述的一种便携式生物气溶胶监测装置，其特征在于，所述紫外激光二极管的中心波长为375nm。

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