ЛАЗЕРНЫЙ ДАТЧИК ДЛЯ ОБНАРУЖЕНИЯ РАЗМЕРОВ УЛЬТРАТОНКОДИСПЕРСНЫХ ЧАСТИЦ

1. Модуль (100) лазерного датчика для обнаружения ультратонкодисперсных частиц (10) с размером частиц 300 нм или менее, более предпочтительно 200 нм или менее, наиболее предпочтительно 100 нм или менее, содержащий:
по меньшей мере один лазер (110), выполненный с возможностью испускания лазерного излучения в по меньшей мере одну фокусную область в ответ на сигналы, выдаваемые по меньшей мере одним электрическим драйвером (130),
по меньшей мере один детектор (120), выполненный с возможностью определения интерференционного сигнала самосмешения световой волны в лазерном резонаторе упомянутого по меньшей мере одного лазера (110), причем интерференционный сигнал самосмешения вызван отраженным лазерным излучением, повторно входящим в лазерный резонатор, причем отраженное лазерное излучение отражается частицей, принимающей по меньшей мере часть лазерного излучения,
модуль (100) лазерного датчика выполнен с возможностью проведения по меньшей мере одного интерференционного измерения самосмешения, отличающийся тем, что
модуль (100) лазерного датчика выполнен с возможностью определения первой функции распределения размеров частиц, причем первая функция распределения размеров частиц характеризуется первой чувствительностью по отношению к обнаружению размеров частиц посредством по меньшей мере одного результата измерения, определенного на основе упомянутого по меньшей мере одного интерференционного измерения самосмешения, причем модуль лазерного датчика дополнительно выполнен с возможностью определения второй функции распределения размеров частиц, причем вторая функция распределения размеров частиц характеризуется второй чувствительностью по отношению к обнаружению размеров частиц, причем вторая чувствительность является отличной от первой чувствительности, при этом либо первая, либо вторая чувствительность выбрана так, что не обнаруживаются частицы, меньшие заданного порогового размера частиц 300 нм или менее, при этом первая и вторая функции распределения размеров частиц имеют практически идентичную форму выше заданного порогового размера частиц, масштабированную с помощью калибровочного коэффициента q,
по меньшей мере один оцениватель (140), выполненный с возможностью определения количественной оценки частиц с размером частиц 300 нм или менее посредством вычитания второй функции распределения размеров частиц, умноженной на калибровочный коэффициент q, из первой функции распределения размеров частиц.
2. Модуль (100) лазерного датчика по п. 1, выполненный с возможностью определения второй функции распределения размеров частиц посредством упомянутого по меньшей мере одного результата измерения, определенного на основе упомянутого по меньшей мере одного интерференционного измерения самосмешения.
3. Модуль (100) лазерного датчика по п. 2, причем
упомянутый по меньшей мере один оцениватель (140) выполнен с обеспечением первой чувствительности посредством применения первого порога к результату измерения, определенному на основе упомянутого по меньшей мере одного интерференционного измерения самосмешения, причем упомянутый по меньшей мере один оцениватель (140) дополнительно выполнен с возможностью определения первой функции распределения размеров частиц посредством результата измерения и первого порога,
упомянутый по меньшей мере один оцениватель (140) дополнительно выполнен с обеспечением второй чувствительности посредством применения второго порога к результату измерения, определенному на основе упомянутого по меньшей мере одного интерференционного измерения самосмешения, причем второй порог является отличным от первого порога, причем упомянутый по меньшей мере один оцениватель (140) дополнительно выполнен с возможностью определения второй функции распределения размеров частиц посредством результата измерения и второго порога.
4. Модуль (100) лазерного датчика по п. 2, причем
модуль (100) лазерного датчика выполнен с возможностью проведения первого интерференционного измерения самосмешения с первой чувствительностью,
модуль (100) лазерного датчика дополнительно выполнен с возможностью проведения второго интерференционного измерения самосмешения со второй чувствительностью,
упомянутый по меньшей мере один оцениватель (140) выполнен с возможностью определения первой функции распределения размеров частиц посредством первого результата измерения, определенного на основе первого интерференционного измерения самосмешения, упомянутый по меньшей мере один оцениватель (140) дополнительно выполнен с возможностью определения второй функции распределения размеров частиц посредством второго результата измерения, определенного на основе второго интерференционного измерения самосмешения.
5. Модуль (100) лазерного датчика по любому из предшествующих пунктов, содержащий оптическое устройство (150) для фокусирования лазерного излучения в по меньшей мере одну фокусную область, причем оптическое устройство характеризуется числовой апертурой по меньшей мере 0,06, более предпочтительно по меньшей мере 0,2, наиболее предпочтительно по меньшей мере 0,3.
6. Модуль (100) датчика частиц по п. 4, содержащий оптическое перенаправляющее устройство (170), выполненное с возможностью перемещения фокусной области лазерного излучения, причем модуль (100) датчика частиц дополнительно содержит по меньшей мере один контроллер (160), выполненный с возможностью управления перемещением фокусной области во время первого интерференционного измерения самосмешения с первой скоростью и во время второго интерференционного измерения самосмешения со второй скоростью, отличной от первой скорости.
7. Модуль (100) датчика частиц по п. 4, содержащий по меньшей мере одно устройство (410) управления потоком частиц, выполненное с возможностью управления скоростью потока частиц, причем модуль (100) датчика частиц дополнительно содержит по меньшей мере один контроллер потока, выполненный с возможностью управления скоростью потока частиц посредством устройства (410) управления потоком частиц во время первого интерференционного измерения самосмешения с первой скоростью потока частиц и во время второго интерференционного измерения самосмешения со второй скоростью потока частиц, отличной от первой скорости потока частиц.
8. Модуль (100) датчика частиц по п. 4, содержащий
по меньшей мере первый лазер (111), выполненный с возможностью испускания первого лазерного излучения в первую фокусную область в ответ на первые сигналы, выдаваемые упомянутым по меньшей мере одним электрическим драйвером (130),
по меньшей мере второй лазер (112), выполненный с возможностью испускания второго лазерного излучения во вторую фокусную область в ответ на вторые сигналы, выдаваемые упомянутым по меньшей мере одним электрическим драйвером (130),
по меньшей мере один детектор (120, 121, 122), выполненный с возможностью определения первого и второго интерференционного сигнала самосмешения,
по меньшей мере одно оптическое устройство (150), причем первое лазерное излучение и второе лазерное излучение испускаются через упомянутое по меньшей мере одно оптическое устройство (150) так, что уровень аберраций первого лазерного излучения в первой фокусной области является отличным от уровня аберраций второго лазерного излучения во второй фокусной области.
9. Модуль (100) датчика частиц по п. 4, содержащий
по меньшей мере первый лазер (111), выполненный с возможностью испускания первого лазерного излучения в первую фокусную область в ответ на сигналы, выдаваемые упомянутым по меньшей мере одним электрическим драйвером (130) на первый лазер (111),
по меньшей мере первый детектор (121), выполненный с возможностью определения первого интерференционного сигнала самосмешения,
по меньшей мере второй лазер (112), выполненный с возможностью испускания второго лазерного излучения во вторую фокусную область в ответ на сигналы, выдаваемые упомянутым по меньшей мере одним электрическим драйвером (130) на второй лазер (112),
по меньшей мере второй детектор (122), выполненный с возможностью определения второго интерференционного сигнала самосмешения.
10. Модуль (100) датчика частиц по п. 9, причем первый лазер (111) оптически связан с первым оптическим устройством (151) с первой числовой апертурой, второй лазер (112) оптически связан со вторым оптическим устройством (152) со второй числовой апертурой, отличной от первой числовой апертуры.
11. Модуль (100) датчика частиц по п. 1, содержащий блок обнаружения частиц, выполненный с возможностью определения второй функции распределения размеров частиц, причем блок обнаружения частиц выполнен с возможностью определения второй функции распределения размеров частиц посредством источника света и фотодетектора, причем фотодетектор выполнен с возможностью определения излучения, которое испускается источником света и рассеивается частицами, или, альтернативно, определения уменьшения интенсивности излучения, испускаемого источником света, вызванного частицами, проходящими через объем обнаружения между источником света и фотодетектором.
12. Воздухоочиститель (400), блок датчиков или носимое устройство, содержащие модуль (100) датчика частиц по любому из предшествующих пунктов.
13. Способ (200) обнаружения ультратонкодисперсных частиц (10) с размером частиц 300 нм или менее, более предпочтительно 200 нм или менее, наиболее предпочтительно 100 нм или менее, содержащий этапы:
испускания лазерного излучения в по меньшей мере одну фокусную область,
определения по меньшей мере одного интерференционного сигнала самосмешения,
причем способ отличается этапами:
определения первой функции распределения размеров частиц, причем первая функция распределения размеров частиц характеризуется первой чувствительностью, посредством по меньшей мере одного результата измерения, определенного на основе упомянутого по меньшей мере одного интерференционного измерения самосмешения,
определения второй функции распределения размеров частиц, причем вторая функция распределения размеров частиц характеризуется второй чувствительностью, причем вторая чувствительность является отличной от первой чувствительности, при этом либо первую, либо вторую чувствительность выбирают так, что не обнаруживаются частицы, меньшие заданного порогового размера частиц 300 нм или менее, при этом первая и вторая функции распределения размеров частиц имеют практически идентичную форму выше заданного порогового размера частиц, масштабированную с помощью калибровочного коэффициента q,
определения количественной оценки частиц с размером частиц 300 нм или менее посредством вычитания второй функции распределения размеров частиц, умноженной на калибровочный коэффициент q, из первой функции распределения размеров частиц.
14. Способ по п. 13, содержащий дополнительные этапы:
обеспечения первой чувствительности посредством применения первого порога к результату измерения, определенному на основе упомянутого по меньшей мере одного интерференционного измерения самосмешения, для определения первой функции распределения размеров частиц,
обеспечения второй чувствительности посредством применения второго порога к результату измерения, определенному на основе упомянутого по меньшей мере одного интерференционного измерения самосмешения, для определения второй функции распределения размеров частиц.
15. Компьютерный программный продукт, содержащий кодовое средство, которое может быть сохранено на по меньшей мере одном запоминающем устройстве, содержащемся в модуле (100) датчика частиц по любому из пп. 1-11 или на по меньшей мере одном запоминающем устройстве устройства (400), содержащего модуль (100) датчика частиц, причем кодовое средство выполнено так, что способ по любому из пунктов 13 или 14 может быть исполнен посредством по меньшей мере одного устройства обработки, содержащегося в модуле (100) датчика частиц, или посредством по меньшей мере одного устройства обработки устройства (400), содержащего модуль (100) датчика частиц.