气溶胶是大气中固态、半固态与液态颗粒的总称，粒径可从几纳米到数百微米，组成涵盖有机物、无机物、生物分子与生物体等多种组分，且具有扩散性强、折光性好等特点。气溶胶的物理化学性质与动态变化，对气候、空气污染、环境工程、军工制造、生物化学循环与人类生命健康具有重要意义。实现气溶胶物理化学性质与动态变化精细表征是气溶胶领域的前沿课题，要求建立悬浮单气溶胶的高端研究平台。基于气溶胶单颗粒悬浮技术的高端测量平台，深刻认识气溶胶表界面反应机制，准确判断气溶胶相变过程，时时跟踪气溶胶非平衡过程，精准测量有机气溶胶的饱和蒸气压，实现气溶胶理化性质广泛而准确的计量，构建气溶胶理化性质的标准测量方法，搭建自主化测量平台，是国家高端仪器研发与国产化亟待解决的前沿课题。 当前气溶胶的表征方法均处于单打独斗的测量状态，无法对单气溶胶进行多性质、多维度、长时间的观测，存在较大局限。2018年荣获诺贝尔奖的光镊技术，作为最前沿的量子计量技术，可以对悬浮单液滴进行长时间精准测量。通过同时测量液滴受激拉曼信号与模态，实现粒径、折射率的绝对测量，进而得到饱和蒸气压等理化性质。同时测量液滴自发拉曼，还可以观测液滴的化学组成演变。 负责人通过在光镊技术近十几年的实践与应用，实现了高精度测量，粒径误差小于1nm，折射率误差小于0.0002，并且能够以天为单位，长时间稳定测量。本项目的目标是基于光镊技术的成长与积淀，建立气溶胶理化性质的标准测量装置与测量方法，优化当前原理样机的光学与工程设计，提升装置的稳定性，实现气溶胶光镊悬浮单颗粒测量技术的工程化与商业化。此外，作为拓展性目标，通过测试，采用国产元器件，推进高端仪器的国产化。 光镊测量装置具有广阔的市场前景。不仅为研究气溶胶的理化性质和环境影响提供了新手段，也可以为发动机研发，生物化学战剂效果提供新启示，还可用于检测和分析环境、药物、食品等液体样品中的微粒物质，为相关行业提供质量控制提供新标准。根据国际权威机构的预测，全球气溶胶监测市场年均增长率为8.2%。该方法具有明显的技术优势和应用潜力，可满足不同领域对气溶胶监测的需求。 本成果已在国内外多个知名期刊发表论文，并已开展相关专利布局，基于拉曼与细颗粒物测量已拥有国家专利2项。另有3项国家专利的申请正在准备中。本成果的升级与完善已得到国家自然基金委国家重大科研仪器研制项目资助，并已与多个科研机构和企业建立合作关系，取得了良好的效果和反馈。

针对涡轮发动机等各类喷嘴燃油雾化试验，或水雾两相流中颗粒度测量，研究两相流参数测试技术。重点研究：(1)喷嘴雾化场中雾滴的粒径分布、各种等效粒径参数(如中位径、索太尔直径D32、X10和X90等)以及雾滴浓度的测试方法和实现技术；(2)对喷嘴雾化场中雾滴多参数的空间分布特性进行测试；(3)对喷嘴雾化的不同工况，例如不同压力、流量、油气比条件下进行测试，分析不同工况下雾化特性，获得变化规律。

围绕回音壁模式微腔和光子晶体微腔，总结了光学微腔传感的两种传感机制：色散性和耗散型传感，并比较了通过透射谱和反射谱两种测量方法所带来的噪声影响；接着介绍了在国际学术界微腔传感的最新进展中，如何通过压制实验噪声，制作增益腔，提高光谱分辨率，从而检测到更小的纳米尺度颗粒；以及如何通过微腔锁模和振铃现象提高测量的时间分辨率。

本发明公开了一种对固体燃料颗粒物单颗粒识别与分析的方法，其利用计算机控制扫描电镜技术(CCSEM)分析固体燃料燃烧后收集的灰样，由粒径换算公式将 CCSEM 所测每个灰颗粒的几何粒径换算为空气动力学直径，可识别出飞灰中各粒径段的颗粒物，如具有代表性的空气动力学直径 0.5-10μm 粒径段的 PM0.5-10，以及 PM0.5-2.5 和PM2.5-10 等。通过分析灰颗粒的粒径与矿物组成信息，可得到PM0.5-2.

在化工、食品处理、电力等生产过程中广泛遇到粉体气力输送问题，过程中粉体的速度、浓度、粒度等关键参数对于实现过程优化控制，提高生产效率具有重要意义。本装置主要用于粉体气力输送过程中对粉体的速度、浓度、粒度等关键参数进行在线监测。 装置结构简洁，主要由一体式超声波探针、信号发射接收仪、粉体参数监测程序和计算机组成。其工作原理是：超声波穿过颗粒物介质时，其声波幅值、传播速度等物性参数会发生变化，且变化量的大小与颗粒物密度、颗粒物粒径、浓度等参数直接相关。从颗粒动力学角度建立能够准确描述两相离散系中声波动的数学模型，将声衰减计算归集为高阶线性方程组的求解。进而能够利用测量得到的声衰减量或声速度谱等信息反演计算得出两相离散体系中颗粒相的粒度、浓度、速度等参数。

本实用新型涉及颗粒物荷电量测量装置，所述装置包括顺次连接的气瓶、颗粒发生装置、荷电器、检测器和引风机，所述气瓶与颗粒发生装置之间设有第一流量计，检测器与引风机之间设有第二流量计；所述荷电器设置在检测器左端，检测器右端通过管道与引风机连通；所述荷电器通过第一导线与荷电器高压电源相连，检测器通过第二导线与检测器高压电源相连。本实用新型结构简单，设计合理，能够精准测量静电除尘器中各单一颗粒的荷电量，从而研究静电除尘器颗粒的荷电机理；有助于静电除尘系统进行设计和研究，从而提高静电除尘器除尘效率，有效地控制燃煤烟气颗粒物的排放。

可以量产/n该成果公开了一种单粒子束散射光强分布的测量装置，它包括光源、分光光路、光接收和探测组件以及微流控芯片组件，所述光源包括主测量光源、辅助测量光源和系统调整光源；所述分光光路包括分光镜和PIN管；所述光接收和探测组件包括90°离轴抛物面反射镜、望远镜镜组、光阑、滤光片、ICCD探测器、信号探测及发生电路、复合滤光片、PMT探测器、示波器和计算机；所述微流控芯片组件包括微流控芯片、光屏、三轴调节具和微流泵。另外，本实用新型还公开了一种单粒子束散射光强分布的测量方法。

金属纳米颗粒是重要的超材料（Metamaterials）物质，在化学化工（如催化剂）、生物医药（如医学成像与诊断试剂）、新能源（如光 能转化）等领域中有着巨大的市场前景。以金纳米颗粒为例，目前国 际 市 场 基 本 被 英 国 BBI 等 极 少 数 公 司 所 垄 断 （https://www.bbisolutions.com/products/gold-reagents/gold-nanoparticles.html）。 根据 BBI 公司统计，其产品在科研领域的使用频率超过 4 亿次/年， 按照其售价约 2 英镑/毫升，每次测试使用 10 毫升计算，该公司仅纳 米金销售年产值就超过 80 亿英镑。 金属纳米颗粒的原料成本并不高，仍以纳米金为例，1 克氯金酸 （人民币 200 元）可生产纳米金 1 万毫升，按照 BBI 的售价价值约 2 万英镑。而且在国内购买 BBI 等公司的产品还需缴纳高额税费，供货 期通常长达数月之久。国内金属纳米颗粒的生产有面临工艺不完善、 无法自动化大规模合成等问题。实验室的小规模制备成本高，并且产 品单分散性和颗粒尺寸重现性不好，无法同国外公司竞争。 我们经过多年的研究积累掌握了各种金属纳米颗粒的精准形貌 和尺寸控制方法，结合微流控技术能够实现自动化合成，可以生产多 种形状规则、尺寸均一的高质量产品，预期在国内和国际市场都有很 强的竞争力。 

本发明涉及颗粒物荷电量测量装置及方法，所述装置包括顺次连接的气瓶、颗粒发生装置、荷电器、检测器和引风机，所述气瓶与颗粒发生装置之间设有第一流量计，检测器与引风机之间设有第二流量计；所述荷电器设置在检测器左端，检测器右端通过管道与引风机连通；所述荷电器通过第一导线与荷电器高压电源相连，检测器通过第二导线与检测器高压电源相连。本发明结构简单，设计合理，能够精准测量静电除尘器中各单一颗粒的荷电量，从而研究静电除尘器颗粒的荷电机理；有助于静电除尘系统进行设计和研究，从而提高静电除尘器除尘效率，有效地控制燃煤烟气颗粒物的排放。

本发明涉及颗粒物荷电量测量装置及方法，所述装置包括顺次连接的气瓶、颗粒发生装置、荷电器、检测器和引风机，所述气瓶与颗粒发生装置之间设有第一流量计，检测器与引风机之间设有第二流量计；所述荷电器设置在检测器左端，检测器右端通过管道与引风机连通；所述荷电器通过第一导线与荷电器高压电源相连，检测器通过第二导线与检测器高压电源相连。本发明结构简单，设计合理，能够精准测量静电除尘器中各单一颗粒的荷电量，从而研究静电除尘器颗粒的荷电机理；有助于静电除尘系统进行设计和研究，从而提高静电除尘器除尘效率，有效地控制燃煤烟气颗粒物的排放。