[发明专利]一种便携式激光催化检测装置与方法

说明书

本发明公开了一种便携式激光催化检测装置与方法，该装置包括激光器，用于发射激光；激光器调制电路，用于调节所述激光器输出的激光强度和激光频率；恒电势仪电路，包括用于恒电势输出的稳压电路和用于微小电流测量的放大电路；微处理器单元，分别与所述激光器调制电路和所述恒电势仪电路相连，用于调节所述激光器调制电路的控制信号，以及调节所述稳压电路的电势输出参数和所述放大电路的电流测量参数。本发明通过集成微处理器单元、激光器、激光器调制电路和恒电势仪电路等，实现了激光催化检测系统，因其小型化的特性而具有便携的优点。

技术领域

本发明实施例涉及一种激光催化检测技术，尤其涉及一种便携式激光催化检测装置与方法。

背景技术

自1960年第一台激光器问世以来，激光已在许多科学技术领域中获得了应用，并取得了许多有意义的结果。因激光具有单色、波长可调、高能流密度、短脉冲时间、光束定向，和相干等诸多特性，激光在光化学研究中起到了举足轻重的作用。激光催化作为一门新兴学科，其多应用于激光诱导化学反应、采用激光法制备新型高效催化剂、激光研究表面过程等，都是目前激光化学工作者较为重视的领域。激光引发的催化作用，主要是用以选择性的加速反应速率和选择性的降低定向反应的活化能。由于激光的高强度、单色性等特性，可以方便的用激光引发产生自由基，从而在均相催化体系及气相反应中引发反应。此外，结合光催化剂的禁带宽度特性且可对特定波长的光具有吸收作用，因此在激光的作用下，相较于普通光源，能产生更大的光催化电流。近年来，光催化特别是激光催化系统常常应用于有机官能团的光催化转化和有机污染物的光催化降解，对于激光催化过程中产生电流的检测可以用于了解催化过程的进展情况。然而，现有的激光催化检测系统一般需要有大功率的激光器，需要有专用的电流检测仪器，并且需要在工业控制体系下来完成，不仅体积庞大，还具有催化过程极其复杂，对激光催化过程的检测不够灵活等缺点，这大大的限制了激光催化检测系统的集成化发展和便携化应用。

发明内容

本发明实施例的目的是提供一种便携式激光催化检测装置与方法，以解决目前激光催化检测系统的体积庞大，不便实施于位置非固定的激光催化检测问题，并实现激光催化检测系统的集成化和便携化。

为了达到上述目的，第一方面，本发明实施例提供一种便携式激光催化检测装置，包括：

激光器，用于发射激光；

激光器调制电路，用于调节所述激光器输出的激光强度和激光频率；

恒电势仪电路，包括用于恒电势输出的稳压电路和用于微小电流测量的放大电路；

微处理器单元，分别与所述激光器调制电路和所述恒电势仪电路相连，用于调节所述激光器调制电路的控制信号，以及调节所述稳压电路的电势输出参数和所述放大电路的微小电流测量参数。

进一步地，所述激光器包括散热风扇，用以排出激光器工作过程中产生的热量。

进一步地，所述激光器调制电路是通过脉冲宽度调制技术实现对激光器的控制信号进行调节的。

进一步地，所述微小电流不大于10nA。

进一步地，还包括与所述微处理器单元相连的通讯接口，通讯接口上通过连接蓝牙无线模块实现测量命令的下达和检测数据的传输。

进一步地，所述通讯接口还可以通过通用串行总线协议连接到上位机进行所述微处理器单元的程序调试。

进一步地，还包括用以固定微处理器单元、激光器、激光器调制电路和恒电势仪电路的外壳，所述外壳的外形体积不大于长140mm×宽90mm×高65mm。

进一步地，所述外壳底部包含散热槽和电路板固定桩，散热槽用以排出激光器调制电路、恒电势仪电路和激光器产生的热量，电路板固定桩用于固定激光器调制电路和恒电势仪电路。