(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210358493.0 (22)申请日 2022.04.07 (71)申请人 北京科技大 学 地址 100083 北京市海淀区学院路3 0号 (72)发明人 王凤平　赵夕渊　李旸　王宇航　 祁玉梅　 (74)专利代理 机构 北京金智普华知识产权代理 有限公司 1 1401 专利代理师 岳野 (51)Int.Cl. G01N 21/01(2006.01) G01N 21/31(2006.01) G01N 21/51(2006.01) (54)发明名称 一种大气气溶胶消光系数的测量装置及测 量方法 (57)摘要 本发明涉及一种大气气溶胶消光系数的测 量装置及方法， 包括： 发光单元、 分光单元、 消光 单元、 第一光测量单元、 第二光测量单元及光处 理单元， 分光单元将发光单元发出的激光按设定 比例分成两束光； 第一光测量单元接收其中一束 光进行测量， 获得第一测量结果； 另一束光进入 消光单元， 在其中与大气气溶胶粒子发生散射和 吸收， 散射和吸收后的该束光被第二光测量单元 接收测量， 获得第二测量结果； 光处理单元分别 接收第一和二测量结果， 分析处理获得大气气溶 胶消光系数。 本发明采用开放式长光程吸收池， 可以有效测量不同大气气溶胶浓度、 温度、 湿度 等多种天气状态下的大气气溶胶消光系数， 原理 简单、 操作方便、 检测可靠性 性高等多种优势。 权利要求书2页 说明书9页 附图3页 CN 114858708 A 2022.08.05 CN 114858708 A 1.一种大气气溶胶消光系数的测量装置， 其特征在于， 包括： 发光单元、 分光单元、 消光 单元、 第一光测量单 元、 第二光测量单 元及光处 理单元， 其中所述发光单 元用于发出激光； 所述分光单 元用于将所述激光按设定比例分成两束光； 所述第一 光测量单 元接收其中一束光进行测量， 获得第一测量结果； 另一束光被所述消光单元接收， 且在所述消光单元中与 所述大气气溶胶粒子发生散射 和吸收， 散射和吸 收后的该束光被所述第二 光测量单 元接收测量， 获得第二测量结果； 所述光处理单元分别接收第一和二测量结果， 分析处理获得所述大气气溶胶消光系 数。 2.根据权利要求1所述的大气气溶胶消光系数的测量装置， 其特征在于， 所述发光单元 为能够发出不同波长的激光器。 3.根据权利要求1所述的大气气溶胶消光系数的测量装置， 其特征在于， 所述分光单元 为1/9分光镜 。 4.根据权利要求1所述的大气气溶胶消光系数的测量装置， 其特征在于， 所述消光单元 为开放式长光程吸收池， 所述开放式长光程吸收池包括入口、 池体和出口， 所述入口接收所 述另一束光； 所述池体内嵌球面镜； 所述出口连接所述第二 光测量单 元。 5.根据权利要求4所述的大气气溶胶消光系数的测量装置， 其特征在于， 所述开放式长 光程吸收池为开放式White 型、 开放式Herriot型、 开放式环形或者 为开放式多层环形。 6.根据权利要求5所述的大气气溶胶消光系数的测量装置， 其特征在于， 所述测量装置 还包括设置在所述开放式长光程吸收池池体底部的大气气溶胶 浓度传感器、 温度传感器和 湿度传感器。 7.根据权利要求1所述的大气气溶胶消光系数的测量装置， 其特征在于， 所述第 一光测 量单元和第二 光测量单 元均为光功率计。 8.根据权利要求5所述的大气气溶胶消光系数的测量装置， 其特征在于， 所述球面镜对 波长为400nm‑700nm之间的所述另一束光的反射 率为95％‑98％。 9.一种大气气溶胶消光系数的测量方法， 其特征在于， 所述测量方法采用权利要求1 ‑8 任一项所述的测量装置实现， 包括以下步骤： (1)将发光单元、 分光单元、 消光单元、 第一光测量单元和第二光测量单元固定在同一 水平高度； (2)调整发光单元， 使其激光出射至分光单元； 调整分光单元， 使所述分光单元将所述 激光按设定比例分成两束光； 所述第一光测量单元接 收其中一束光进行测量， 获得第一测 量结果； (3)另一束光被所述消光单元接收， 且在所述消光单元中与所述大气气溶胶粒子发生 散射和吸 收， 散射和吸 收后的该束光被所述第二 光测量单 元接收测量， 获得第二测量结果； (4)所述光处理单元分别连接所述第一和第二光测量单元， 实时接收显示并记录所述 第一和二测量结果； (5)分析处 理所述第一和第二测量结果， 获得 大气气溶胶的消光系数。 10.根据权利要 求9所述的测量方法， 其特征在于， 采用下式计算消光系数： I/I0＝exp(‑ bL)， 式中， I0为未和大气气溶胶相 作用的激光能量； I为与大气气 溶胶发生作用之后的激光权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114858708 A 2能量； L为光程； b为消光系数。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114858708 A 3