用于气体检测的装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种在医疗、食品安全、环境保护等领域中应用广泛的气体检测装置，尤其涉及一种用于气体检测的装置。
【背景技术】
[0002]气体检测在医疗、食品安全、环境保护等领域都有广泛应用，渗透国民生产生活的方方面面。医疗方面，呼出气体检测作为一种新兴的有广阔发展前景的诊断方法，由于其具有无创性的优势，正被世界各国越来越多的重视。多种疾病的相关呼出气体标志物被确定，如哮喘、肺癌、心肌缺血、糖尿病、类风湿性关节炎、胰腺囊性纤维化、胃幽门螺杆菌致胃炎和胃溃疡等等。目前各国研究人员依然在寻找一些和呼吸相关的疾病的呼吸诊断方法，其中肺癌因为标志性气体已经基本确定，且肺癌因其发病率和死亡高，传统手段确诊复杂，价格昂贵，难以用于普遍性筛查，故对呼出气体检测的研究一直是该领域的热点之一。呼出气体中的一些挥发性有机气体与人体是否患有肺癌，甚至与肺癌的分期都有着密切的关系，可作为诊断肺癌的标志物。与传统的肺癌检测方法相比，通过气体标志物来进行诊断不仅成本较低，更重要的是其具有无创性，并有望对早期的肺癌进行筛查，从而大大提高肺癌患者的存活率。食品安全方面，农药作为农作物的第一污染源，对人类的食品安全造成了很大的负面影响。随着人类生活水平的提高和对生活质量的要求越来越高，对农作物及农副产品中的农药残留的检测方法研究成为了目前的研究热点。环境保护方面，随着现在工业的不断发展，工业废气对环境的污染越来越突出，它们对人们赖以生存的地球环境造成极度恶劣的危害。工业废气指企业厂区内燃料燃烧和生产工艺过程中产生的各种排入空气的含有污染物气体的总称，如二氧化硫、氨气、甲醛等。这些废气对人体、动植物、天气、气候都有较大的负面影响。对其进行实时检测，有利于对污染进行有效控制，以营造出适合于人类长期生活、工作的环境。
[0003]目前，针对上述物质的检测方法主要有气/液相色谱-质谱联用(Gas/Liquid Chromatography-Mass Spectrometer-computer, GC-MS)，质子车专移反应质谱(Proton Transfer React1n Mass Spectrometry, PTR-MS)，离子迁移谱(1n MobilitySpectrometer, IMS)和传感器检测技术。其中前面三种操作复杂、价格昂贵、且耗时，不能实现实时在线检测。相比较而言，传感器法是近些年来发展起来的新型检测方法，由于其响应速度快、灵敏度高，成为了一种新型的气液物质检测方法。目前研究报道中传感器方法最常见的主要是基于光化学、基于电化学、基于表面声波、基于石英微天平这四种。
[0004]光化学传感器采用传感器阵列上的敏感材料以交叉响应的方式分析样品，是一种可以快速检测呼出气体中VOCs的传感器技术。比色传感器阵列根据阵列中特意性敏感材料与检测气体的特异性作用，可以实现对VOCs的可视性识别。Mazzone等首先报道了可视性传感阵列在肺癌气体监测的应用，通过对143个检测样本的测试，响应性达到73.3%，特异性到72.4%。改进后的传感器有检测了 229个待测样本(92个肺癌患者，137个对照样本)，准确率超过80%。与光化学传感器相比，电化学传感器具有更高的信号响应与灵敏度。Vanessa H.Tran等报道了一种六通道芯片传感器阵列，各通道芯片包含一个氧化锡电极，电极上包覆上镧系稀土金属薄膜，通过微电学装置检测各电极上的电阻变化，即可实现对呼吸气体中VOCs的检测。Cyranose 320式手持便携式化学气体分析仪也可用于呼吸气体检测。该传感器由32个纳米聚合物传感器阵列构成，当与呼吸气体接触时，纳米化合物发生膨胀，引起阵列芯片电阻发生变化，从而实现对不同呼吸气体的指纹识别。该传感器分析了 10个非小细胞肺癌患者，10个病发慢性阻塞性肺疾病患者和10个正常人，准确性超过80%。Peng等以配体改性的纳米金粒子做敏感材料包覆半导体微电极制备了 VOCs检测阵列传感器。检测结果显示使用纳米金粒子传感器能很好的检测肺癌患者组和健康对照组，且具有较高的灵敏性和特异性，测试样品不需预除水蒸气和富集等步骤。表面声波传感器是一种建立于高频机械振荡器基础上的一种传感器件，它可以提供一种简单、灵敏检测物质的化学、物理性质方法。表面声波化学传感器具有较高的灵敏度和检测精度，目前只能用于气相分析。浙江大学的Xing Chen等用聚异丁烯包覆的SAW传感器电子鼻对检测了肺癌患者呼吸气体。该传感器分别检测了呼吸气体和肺癌细胞代谢气体，结果发现肺癌细胞代谢物中有四种VOCs可以作为特异性肺癌标志物。石英微天平传感器的检测原理利用了石英晶体的压电效应，结构简单，灵敏度高，成本低，其测量精度可以达到纳克量级。CorradoDi Natale等在传统的微天平表面包裹了一层金属卩卜啉薄膜，由于卩卜啉分子与VOCs间的特异性作用，大大增强了传感器的信号响应和选择性。该传感器分析了 60个检测样本，35个肺癌患者，18个正常人对照样，9个为术后患者。结果表明，肺癌患者区分率高达100%，对照样区分率为94%，44%术后患者被识别为肺癌患者。Sukeri Anandhakumar等通过金原子族修饰电极对甲基对硫磷进行了检测。电化学实验结果表明了在10-80 μΜ和1-ΙΟηΜ的浓度范围下有较好的线性关系，检测限可以达到0.65nM，实验随后在实际样品中实施，结果与高效液相色谱(HPLC)结果一致，本方法在实际样品检测中具有一定可行性。MustafaMusameh等用网状碳纳米管修饰玻璃电极测定甲基对硫磷，结果表明了在20_1000nM的浓度范围内具有非常好的线性关系(R2 = 0.993)，经过优化后检测限可以达到lpM。Lurdes1.B.Silvaa开发了一种便携式光纤传感器实现了对苯，甲苯，乙苯，对二甲苯，间二甲苯和邻二甲苯(BTEX)的远程监控。并将该分析仪的校准和测试分析监测苯系物的性能与更传统的分析方法，即气相色谱加上一个火焰离子化检测器(GC-FID)进行了比较。前者具有较高的分析灵敏度和准确性，良好的线性关系和稳定的分析信号，并分析时间短等优点。
[0005]然而上述传感器几乎都只使用了单一信号来作为判断依据，仅能反映目标气体的部分特性，且有的使用的是基于物理吸附的电子鼻，这就使得其敏感性不高，因此广泛应用于实际还有一定困难。
【发明内容】
[0006]针对现有技术中存在的上述不足，本发明提供了一种对气体目标物质进行快速定性、定量检测的用于气体检测的装置。
[0007]为了解决上述技术问题，本发明采用了如下技术方案:
[0008]用于气体检测的装置，包括激光诱导荧光装置、气体反应装置、可见光检测装置和气体反应室驱动机构；
[0009]所述激光诱导荧光装置包括光谱仪、激光LED模组、选光支架、调节支架、底座1、螺杆、轨道、光纤I和驱动螺杆转动的机构；所述底座I安装在轨道上并与轨道滑动配合，所述底座I的中部设置螺纹孔，所述螺杆穿过底座I的螺纹孔并与螺纹孔螺纹配合，所述螺杆与轨道平行，所述调节支架为两个且平行设置在底座I上，两个调节支架上设置相互平行的条形孔，所述选光支架的底端通过穿过条形孔的调节螺栓连接在两个调节支架上，所