近年来,由于公众对环境空气质量的重视和关注,大气气溶胶尤其是生物气溶胶的检测技术成为了一个研究热点。生物气溶胶粒子中所含的有机分子或分子团(如氨基酸、烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NADH)、核黄素等物质)在特定波长,尤其是紫外波段激发光激发下会产生本征荧光,它是判别生物属性的最重要条件。在基于紫外诱导荧光检测生物气溶胶的方法中,从气溶胶粒子的形状、尺寸、本征荧光三个方面进行综合检测与分析,能有效降低误报率,且能实现对气溶胶粒子的初步分类。目前较为流行的方法是采用紫外光源对单个气溶胶粒子进行激发,然后检测分析气溶胶粒子产生的散射光信号和荧光信号。但单个生物气溶胶粒子的荧光强度极弱,需要专用的单气溶胶粒子产生气路与微弱光信号检测系统。我们考虑采用多气溶胶粒子样本进行荧光检测以提高灵敏度。多气溶胶粒子样本的采集方法主要由有富集与浓缩两种,富集采样法常用撞击式冲击器进行采样,浓缩采样方法采用虚拟冲击器进行采样。基于空气动力学理论与相关研究基础,我们研制出了亚微米切割粒径的撞击式采样器和虚拟冲击器。在此基础上,我们已经先后研制出实时生物气溶胶检测仪器,该仪器利用撞击式冲击器富集多粒子样本,以紫外发光二极管(UVLED)对多粒子样本进行激发,并结合光散射式粒子计数器对气溶胶粒子进行粒径分档,从而实现对生物气溶胶的实时监测与预警。单通道气溶胶监测仪以365nm或280hm发光二极管作为激发光源,其标定技术与评价方法尚无国家标准可依。我们采用B800荧光微球和色氨酸分别对365nm波长利280nm波长这两种单通道生物气溶胶监测仪进行标定,以葡萄球菌气溶胶对其进行检测灵敏度的测量。为了有效降低误报率和实现生物气溶胶的分类与辨别,我们研制了含有365nm和280nm两种激发光源的双通道生物气溶胶监测仪器,探索了仪器的标定方法,并对生物气溶胶的分类技术开展了初步研究。同时,我们也通过采用相敏检波器(PSD)有效地提高了仪器的信噪比和检测灵敏度。为了对气溶胶进行更为深入的研究,我们正在开展气溶胶粒子形状识别的相关研究。该技术以气溶胶粒子散射光强度在极角和方位角上的不同分布,采集一定角度的前向散射光斑图样,根据光斑的尺寸与形状,判别粒子的粒度和形状。目前,我们已有初步的仿真结果和实验方案,下一步将有针对性的开展实验研究工作。