光谱诊断

摘要： 基于尖端放电的原理,在2 g/L Na_(2)SO_(4)溶液中,以铂棒为阳极、针状铂电极为阴极,建立了一种液下阴极放电等离子体诊断装置。利用直流电源的电流和电压示数绘制了电流-电压特性曲线,光纤光谱仪测量了200~1 070 nm的发射光谱,普通相机拍摄了不同放电电压下的放电图斑。根据发射光谱数据,估算了电子温度、转动温度和电子密度,验证了局部热力学平衡状态。结果表明,放电过程中有OH、H、O和Na谱线产生;阴极铂针周围产生OH^(-),阳极铂棒周围产生H^(+);当放电电压从340 V升高到400 V时,OH、H和O的谱线强度逐渐升高,电子温度从2 653 K升高到4 599 K,转动温度从2 520 K升高到2 850 K,电子密度从2.427×10^(22) m^(-3)升高到3.044×10^(22) m^(-3);液下阴极放电等离子体处于局部热力学平衡。

摘要： 化学气体毒剂杀伤快、易扩散、难处置,一旦使用或泄露将对国家安全和社会稳定造成巨大威胁,因此有必要发展一种可以现场实时检测化学毒害气体的方法。目前,传统气体检测方法主要包括红外吸收光谱、气相色谱/质谱、离子迁移谱和各种气体传感器等,但其便携性、灵敏度、广谱性难以兼得,无法完全满足现场检测需求。基于发射光谱(OES)响应快、灵敏度高、广谱性好、可重复性强的独特优势,提出了一种大气压低温等离子体发射光谱检测技术。分别以纳秒高压脉冲、直流自脉冲和微波作为等离子体激励源,使用毒性较小的甲基膦酸二甲酯(DMMP)作为沙林模拟剂进行发射光谱检测;以乙醇作为环境有机干扰物,对乙醇与DMMP光谱进行了主成分分析;并探究了放电脉冲频率与特征光谱强度的关系。结果表明,三种激励源产生的等离子体都可辨别出DMMP特征光谱:P原子特征谱线波长为213.82和215.09 nm,PO基团谱带波长为253.67和255.6 nm。光谱识别度方面,使用微波激励源时DMMP特征光谱最为明显,而使用纳秒脉冲与直流自脉冲激励源时光谱连续本底强烈。方法适用性方面,微波等离子体无电极污染、但需要氩气维持,可作为建立毒害气体发射光谱数据库的手段;而纳秒脉冲与直流自脉冲激励源可在常压空气环境中直接检测。三种激励形式下等离子体区域都存在气体加热效应,微波等离子体气体温度最高(约1300 K),而纳秒脉冲和直流自脉冲放电气体温度相近(分别约为980和880 K)。研究发现,提升脉冲重复频率可以显著增加DMMP特征光谱强度,其与脉冲频率在1~40 kHz内呈线性关系(相关系数大于0.98)。所提出的大气压等离子体发射光谱检测方法具有响应快、操作简单等优点,可扩展性强、具有小型化潜力,为毒害气体快速检测装备研发提供了技术参考。

摘要： 利用高速无狭缝光栅摄谱仪捕获到的一次闪电光谱资料,结合等离子体光谱理论,选用不同波段的光谱信息估算了闪电回击通道温度.结果表明:用不同波段的谱线组—单电离氮原子(NII)、中性氧原子(OI)和中性氮原子(NI),基于玻尔兹曼图法估算的闪电回击通道平均温度分别为43270 K,17660 K和17730 K;同时用NII和NI两个谱线组,基于萨哈-玻尔兹曼图法估算得到的闪电回击通道平均温度为24770 K.依据闪电通道电晕鞘模型和光谱辐射理论推断,单独选用NII谱线组获得的温度应该是闪电回击通道核心的温度,单独选用NI或OI谱线组获得的温度应该是围绕在闪电回击通道核心周围电晕鞘的温度;同时选用NII和NI谱线组,获得的温度应该是在曝光时间内整个通道截面(包括通道核心和电晕鞘)的平均温度.

摘要： 在药芯焊丝脉冲TIG电弧增材制造过程中,发现了电弧“骑”在成形件两侧的现象,该电弧被称为倒Y形电弧。倒Y形电弧对成形件两侧均有加热作用,其偏移导致成形件两侧受热不均,影响熔覆过程稳定性。按照点阵法测得的光谱数据利用Stark展宽方法计算了倒Y形电弧拖曳部分的电子密度,本研究试验条件下有部分区域(侧壁以外2 mm左右,Z方向0位置以下1.5 mm左右)符合局部热力学平衡条件。利用光谱诊断的Boltzmann图法来计算电子温度,将各点的数据拟合得到完整电弧温度场,分别从平行和垂直于焊枪运动方向分析了熔敷过程中倒Y形电弧的温度场。结果表明,从两个方向光谱诊断得到的倒Y形电弧钨极轴线处的温度最高值均大约为14000~16000 K,分布在钨极端部下方0.5~1.5 mm范围内,电弧拖曳部分的温度大约为5000~8000 K。在垂直于焊枪运动方向上,当钨极轴线与熔敷层中心重合时,正常倒Y形电弧及其温度场关于钨极轴线对称分布。当钨极轴线偏移熔敷层中心左侧1 mm时,倒Y形电弧向左发生偏移且温度场也向左发生了偏移,熔敷层左侧温度明显高于右侧温度。在平行于焊枪运动方向,倒Y形电弧温度场扭曲较小,熔敷过程中焊丝从钨极前(左)侧送入,扰动电弧且吸收电弧热量,导致电弧前(左)侧的尺寸和温度均小于后(右)侧,电弧拖曳部分出现了收缩现象。通过分析钨极轴线与熔敷层中心重合以及钨极轴线向左偏移熔敷层中心1 mm的电信号,发现前者的均值电压、基值均值电压、峰值均值电压均小于后者。利用电信号结合高斯热源模型进行分析,在成形件左侧壁相同位置,正常倒Y形电弧的温度和热流密度小于偏移的倒Y形电弧,在成形件右侧壁相同位置则相反,这与光谱诊断得到的温度场分布关系吻合。研究结果对于建立电弧增材制造过程中新的热源模型和过程监控具有重要意义。

摘要： 开展了J量级系统储能下电脉冲参数对水中火花放电特性影响研究。驱动源采用参数可调的固态重频纳秒脉冲电源,放电负载为水中针-板结构(间距1 mm),在低重频条件(约5 Hz)下进行实验。通过调节放电参数、拍摄高速阴影图像、光谱诊断以及声信号测量,研究水中脉冲放电的物理特性,得到不同放电参数下放电演化规律及其对声学、光谱特性影响。实验发现:在J量级储能下,放电通道连通两极后,回路电流在几百ns内快速上升至10 A左右,随后缓慢下降,持续50~60μs。发现预设脉宽对放电影响较大,短脉宽条件下放电会被电源固态开关强制截断出现反向放电,而长脉宽条件下放电通道在后期变得不稳定甚至熄弧中断,出现气泡中二次放电现象。辐射光谱揭示了更多等离子体信息,推断通道电子密度在1018 cm-3量级,随着脉宽增加,特征谱线强度增加,表明活性粒子数密度增加,但粒子种类不变。短脉冲(<150μs)作用下产生的脉冲声波的特征宽度在110~150μs,而当脉宽继续增大,声波脉宽并不继续增加而是保持不变,保持在150μs左右。研究结果对水中小能量火花放电的机理研究有一定参考价值,为水声学、液相等离子体等领域的应用提供思路。

摘要： 首先介绍了目前现有的等离子射流检测方法,着重综述了PS-PVD等离子射流非接触式检测手段—光谱诊断(OES)技术及其计算方法,以及通过此手段检测H_(2)对射流特性的影响。其次,从H_(2)对涂层物相、组织结构相和热导率的影响出发,介绍了现阶段国内外H_(2)工艺参数对于涂层微观形貌结构影响的研究现状。基于此,通过涂层抗粒子冲蚀能力和抗钙镁铝硅酸盐(CMAS)腐蚀能力对涂层的力学性能和热防护性能差异进行了总结与评价。最后展望了今后PS-PVD制备热障涂层技术兼顾力学性能与热防护性能的发展可能性。

摘要： 根据理论分析和磁场仿真结果设计并加工了一款用于黑障通信实验的电感耦合等离子体发生器,该装置能产生具有形状为半球形、厚度小于5 cm、等离子体密度为1×10^(18)m^(-3)量级等黑障典型等离子体鞘层特征的等离子体薄层。采用等离子体发射光谱诊断的方法,研究了等离子体发生器产生等离子体的电子激发温度和电子数密度,并分析了线圈功率对等离子体特性的影响规律,对等离子体发生器乃至对电小天线辐射调控系统的进一步优化有参考作用。

摘要： 针对有序子集-联合重建算法(ordered subsets-simultaneous algebraic reconstruction technique, OSSART)重建参数选取主观性强的不足,提出以重建区域误差最小为适应度的随机优化粒子群算法(particle swarm optimization,PSO)来获取最佳重建参数,并对非轴对称电弧发射系数稀疏角度重建质量进行评价.结果表明,与最大似然函数-期望值最大化算法相比,基于粒子群的OSSART算法不仅能够在大投射角度间隔条件下使重建误差明显降低,而且具有更强的边缘保持能力,能够有效提高电弧中心区域的重建质量.采用OSSART算法,应在180°范围内至少等间距采集6次特征谱线投影,才能保证变极性等离子-熔化极气体保护复合焊(variable polarity plasma arc-metal inert gas, VPPA-MIG复合焊)电弧发射系数场的重建质量.试验结果为非轴对称电弧可靠光谱诊断提供理论依据.

摘要： 国际热核聚变实验堆及中国聚变工程实验堆采用高Z金属杂质钨作为偏滤器材料,但以钨为主的金属材料由于溅射作用会进入等离子体,从而极易在等离子体芯部聚集。芯部过高的金属杂质含量会对等离子体放电带来极大负面影响,对高温等离子体中的金属杂质进行测量及其行为研究,并探索金属杂质含量控制对于实现高温等离子体的稳态运行至关重要。本文以东方超环托卡马克为例,介绍了高温等离子体芯部金属杂质的测量方法,研究了金属杂质在不同放电条件下的行为。采用基于平场光栅的软X射线和极紫外光谱诊断观测不同条件下的杂质辐射光谱,对金属杂质行为进行研究,并采用多种实验手段在一定程度上抑制了芯部金属杂质聚芯行为。

摘要： 采用高速摄像机加装带通滤波片的方式获取了变极性等离子电弧的特征谱线,通过预处理算法滤除光谱数据中的噪声信号,获得了变极性等离子弧正反极性期间的温度分布.采用电弧边缘检测和中值滤波算法可以有效滤除电弧特征谱线中的背景噪声和椒盐噪声.光谱诊断结果表明,正反极性期间电弧中心最高温度相差不大.正极性期间由于钨极发射电子能力强,使得电弧同一温度等温线区域更为扩展.试验结果为变极性等离子弧产热机理的研究提供理论依据.

摘要： 低温等离子体技术可用于柴油机尾气NOx及碳烟颗粒的排放控制,但其控制效率与低温等离子体的活性自由基密切相关.本研究基于介质阻挡放电发射光谱诊断实验系统,探讨了放电电压、气体流量对O2低温等离子体活性物质的影响.结果表明,O2低温等离子体放电过程中,发射光谱检测到的活性自由基有O、O2(激发态)等活性物质;随着放电电压的升高,生成的活性物质自由基浓度随之增加;而气体流量太大时,活性物质的发射光谱强度不再增强.

摘要： 等离子体电磁辐射谱携带了大量有关等离子体内部的放电信息.利用等离子体光谱诊断的原理和实验技术,可以得到等离子体的一些参数,如电子数密度和电子温度等,且具有适用范围广、灵敏度高、操作相对简单、元干扰、光谱信息丰富、对不同尺寸、均匀或非均匀等离子体都可诊断等优点.本文首先利用射频放电技术,电离密闭腔体内低压、惰性气体,制备等离子体.然后利用发射光谱诊断系统,测量了200～1100nm范围内等离子体的发射光谱强度.分别利用玻尔兹曼斜率法以及沙哈-玻尔兹曼方程,计算了不同放电功率、不同气体压力下等离子体的电子温度和电子数密度,结果表明,当射频放电功率为100～800W,气体压力为30～600Pa时,等离子体电子温度范围约为1.4～1.9eV,电子数密度范围约为10.～1011cm-3.最后将光谱诊断结果与COMSOL数值仿真结果进行对比,结果表明等离子体发射光谱的诊断结果与仿真结果相接近,利用光谱法可初步诊断出等离子体的放电参数,为后续研究等离子体性质提供依据.

摘要： 运用光谱诊断系统，对三种不同灭弧介质Ar、SF6、N2，在1atm、3atm、5atm下的稳态电弧等离子体光谱进行了测量。以Cul波长在510．5nm、515．3nm、521．8nm的三条谱线作为特征谱线，使用Boltzmann曲线斜率法和Srark展宽法分别计算求得了等离子体的电子温度和电子密度，并分析对比了不同灭弧介质和不同气体压力对电子温度和电子密度的影响规律。研究表明，随着气压的增加，等离子体的电子温度降低，电子密度增大;在相同气压下，等离子体的电子温度Te(SF6)>Te(Ar)>Te(N2)，电子密度Ne(SF6)>Ne(Ar)>Ne(N2)。

摘要： 作为医用回旋加速器的关键部件之一,离子源可产生带电粒子供后续加速.其设计类型和工作状态决定了加速器束流的许多性能指标,如离子种类、束流强度、发射度以及能散度等.内部负氢潘宁离子源相对于传统的正离子源和外部离子源来说,具有结构简单,造价低廉,引出方便,束流损失率低等特点.目前,一种冷阴极内部负氢潘宁离子源被设计加工,并在离子源实验平台上进行了实验研究.实验测量了不同参数条件下离子源的放电特性,对离子源等离子体参数进行了光谱诊断,并进行了负氢离子直流引出的初步测量.实验结果为医用回旋加速器内部负氢离子源的设计、加工和实验测试提供了一定价值的参考依据.

摘要： EAST托卡马克的可见光谱诊断主要探测的是磁约束高温等离子体在近紫外到可见波段的辐射.其中包括线光谱辐射(主工作气体氘的巴尔末线Dα,轻杂质碳、氧、硼和锂等)和轫致辐射的监测.在偏滤器局部充气密度爬升的过程中偏滤器Dα辐射增强,直至偏滤器等离子体发生完全脱靶,Dα辐射向X 点收缩.单零和双零位形时均呈现出处于内靶板的等离子体较外靶板易发生脱靶.双零偏滤器位形不同纵场方向下,上下偏滤器的Dα辐射呈现出相反的不对称性,可能是由于离子B×(△)B漂移的影响.在EAST 锂化实验中,等离子体中锂的含量呈指数衰减,维持了近30 炮.在低杂波辅助加热实验中,等离子体有效电荷数随着低杂波净入射功率的增大呈线性上升趋势.

摘要： 为了诊断低温等离子体的电子温度，利用光纤光谱仪测量了直流辉光放电条件下圆柱形放电管中氖气的发射光谱，采用玻耳兹曼图法计算出低温等离子体的电子温度．实验结果表明等离子体的电子温度随气体压强的增大而降低．与朗缪尔双探针法的测量结果比较，结果表明两种诊断方法的测量结果比较接近，且电子温度随放电功率的变化规律基本一致．该光谱诊断法简单实用，可用于低温等离子体的电子温度诊断．

摘要： 分析了目前传统TIG氩弧焊引弧技术的机理及其不足,提出了一种基于激光辐射的新型非接触引弧方法,并采用先进的等离子体发射光谱诊断技术对铝合金直流TIG激光引弧过程的物理现象进行诊断,对激光引弧过程的机理进行了探讨.研究结果表明,激光引弧将成为一种全新的引弧方式,在高质量焊接产品制造中有其独特的应用前景.

摘要： 本文介绍了用于燃烧流场诊断的激光光谱技术的研究进展，阐述了相干反斯托克斯喇曼散射、自发振动喇曼散射、激光诱导荧光、分子滤波瑞利散射、可调谐二极管激光吸收光谱等技术的基本原理及其实验系统。给出并分析了激光光谱技术对预混火焰稳态燃烧场和固体燃剂瞬态燃烧场的温度、主要组分及浓度、流场密度和火焰构造测量的实验结果。实验结果表明，基于激光光谱的燃烧诊断技术不仅能够实现对稳态燃烧场的高精度测量。而且能够应用于复杂的瞬态燃烧场诊断。

摘要： 本文介绍了用于燃烧流场诊断的激光光谱技术的研究进展，阐述了相干反斯托克斯喇曼散射、自发振动喇曼散射、激光诱导荧光、分子滤波瑞利散射、可调谐二极管激光吸收光谱等技术的基本原理及其实验系统。给出并分析了激光光谱技术对预混火焰稳态燃烧场和固体燃剂瞬态燃烧场的温度、主要组分及浓度、流场密度和火焰构造测量的实验结果。实验结果表明，基于激光光谱的燃烧诊断技术不仅能够实现对稳态燃烧场的高精度测量。而且能够应用于复杂的瞬态燃烧场诊断。

摘要： 本文介绍了用于燃烧流场诊断的激光光谱技术的研究进展，阐述了相干反斯托克斯喇曼散射、自发振动喇曼散射、激光诱导荧光、分子滤波瑞利散射、可调谐二极管激光吸收光谱等技术的基本原理及其实验系统。给出并分析了激光光谱技术对预混火焰稳态燃烧场和固体燃剂瞬态燃烧场的温度、主要组分及浓度、流场密度和火焰构造测量的实验结果。实验结果表明，基于激光光谱的燃烧诊断技术不仅能够实现对稳态燃烧场的高精度测量。而且能够应用于复杂的瞬态燃烧场诊断。

摘要： 本发明涉及了新型冠状病毒的检测技术领域，具体涉及一种基于高光谱成像和漫反射光谱测量SpO2。本发明作为一种基于高光谱成像和漫反射光谱测量SpO2，从而实现的COVID‑19诊断的方法，对SpO2的检测精度达到了95％以上，能够兼容现有的检测手段，作为COVID‑19前期筛查方案的有效补充，设备部署方便快捷，大幅降低检测时长，是一种区别于传统检测手段的方法，采用高光谱技术进行医疗检测，节约人力物力，降低检测成本，具有广阔的应用前景。

摘要： 本发明属于COVID‑19病毒的诊断技术领域，具体涉及一种基于动静脉反射光谱和高光谱图像的SaO2检测方法，本发明一种是非接触测量系统，考虑到COVID‑19病毒的快速筛查，非接触的检测方式可以提升检测效率；具有远程识别含氧动脉和脱氧静脉以测量血氧饱和度的能力；本发明是一种区别于传统检测手段的方法，采用高光谱技术进行医疗检测，可靠性高，检测成本低；高光谱检测系统响应时间迅速(13至16秒)，对于病毒的前期快速筛查具有良好效益。

摘要： 本发明涉及一种使用激光诱导击穿光谱分析的诊断方法和用于执行该诊断方法的诊断装置，更具体地，根据本说明书的一方面，该诊断方法可以包括：将脉冲激光投射到疑似样本上；获得与从疑似样本收集的光相关的第一光谱数据；将脉冲激光投射到正常样本上；获得与从正常样本收集的光相关的第二光谱数据；以及使用人工神经网络根据第一光谱数据和第二光谱数据的比较值确定疑似样本中是否患有疾病。

摘要： 本发明公开了一种便携式耦合光谱及图像的锅炉燃烧诊断装置和诊断方法，该装置包括壳体、设置在壳体之内的光谱采集模块和图像采集模块，壳体包括第一腔体和第二腔体，第一腔体的第一端设置有多孔板出风口，第一腔体的第二端设置有冷却风入口和冷却风出口，其中，光谱采集模块包括：沿第一腔体的第一端和第二端贯穿第一腔体的光纤；与光纤的第一端相连的准直透镜；与光纤的第二端相连，且设置在第二腔体内的光谱仪，图像采集模块包括：沿第一腔体的第一端和第二端贯穿第一腔体的镜杆；设置在镜杆的第一端的镜头；在镜杆内沿镜杆的第一端至第二端间隔设置的多个光学透镜和一个双带通滤光片；与镜杆的第二端相连，且设置在第二腔体内的CCD相机。

摘要： 本发明涉及一种基于光谱诊断特征加权自编码网络的高光谱混合像元非线性盲分解方法。本发明基于自编码的基本框架，将混合像元的分解过程和自编码结构的编码层进行对应，将混合像元的生成过程与自编码结构的解码层进行对应，利用卷积层进行高光谱图像空间信息的提取，充分考虑高光谱影像的空间信息。同时加入非线性变化模块，考虑真实场景中存的非线性混合，在进行损失函数计算时，因不同地物在不同波段具有不同光谱特征，所以对不同的波段赋予不同的权重进行损失计算。本发明可以解决高光谱遥感影像深度学习混合像元分解问题，实现全自动端到端混合像元分解，可以同时获得端元光谱和丰度分解结果。

摘要： 本发明公开了一种空气气溶胶单粒子多模态光谱诊断装置及诊断方法，包括散射光源、深紫外光源、近紫外光源、高能脉冲光源、光谱收集输运光路和光探测器；所述散射光源所发光束分布于气溶胶单粒子路径的最前方，所述深紫外光源、近紫外光源和高能脉冲光源所发光束均位于气溶胶单粒子路径上，位于散射光源所发光束的后方；同一气溶胶单粒子，穿过散射光源、深紫外光源、近紫外光源和高能脉冲光源所发光束，产生散射信号、荧光光谱和激光诱导击穿光谱，并由光谱收集输运光路传输至光探测器，共同表征气溶胶单粒子的性质。采用本发明的一种空气气溶胶单粒子多模态光谱诊断装置及诊断方法，能迅速识别粒子的结构特征、荧光特征和元素构成等信息。

摘要： 本发明提出一种基于光谱诊断的激光增材制造过程中缺陷的在线诊断方法，包括以下步骤：调整光纤探头的位置；当基于同轴送粉的金属直接沉积系统开始工作时，通过光纤探头采集制造过程中产生的光致等离子体光谱信号，并将上述光谱信号经光纤光谱仪送入计算机；实时观察不同波长的等离子体的相对辐射强度随时间波动的情况，确定作为分析对象的特征谱线；对特征谱线相对辐射强度时域图进行滤波处理；结合所选特征谱线的时域图及滤波处理图像，判断激光增材制造过程中特征谱线的相对辐射强度是否存在急剧波动或者变化；是则说明存在制造缺陷；否则说明不存在制造缺陷。上述诊断方法可快速准确地判断激光增材制造过程缺陷的产生、出现时刻及缺陷类型。

摘要： 本发明涉及一种基于光谱诊断特征加权自编码网络的高光谱混合像元非线性盲分解方法。本发明基于自编码的基本框架，将混合像元的分解过程和自编码结构的编码层进行对应，将混合像元的生成过程与自编码结构的解码层进行对应，利用卷积层进行高光谱图像空间信息的提取，充分考虑高光谱影像的空间信息。同时加入非线性变化模块，考虑真实场景中存的非线性混合，在进行损失函数计算时，因不同地物在不同波段具有不同光谱特征，所以对不同的波段赋予不同的权重进行损失计算。本发明可以解决高光谱遥感影像深度学习混合像元分解问题，实现全自动端到端混合像元分解，可以同时获得端元光谱和丰度分解结果。

摘要： 本发明公开了一种诊断探头、气体成分的激光诱导击穿光谱诊断系统及方法，系统包括激光器、耦合模块、光谱仪、控制模块和诊断探头；控制模块输出第一控制指令，以使激光器输出第一光信号，第一光信号经耦合模块耦合至光纤并传输至聚焦探头，聚焦探头将第一光信号聚焦至金属衬底以产生等离子体，被探测气体在等离子体的作用下产生第二光信号；控制模块输出第二控制指令，第二控制指令作用于光谱仪，以使光谱仪对聚焦探头采集的第二光信号进行光谱测试。本发明的目的在于提供一种诊断探头、气体成分的激光诱导击穿光谱诊断系统及方法，能在气体击穿阈值下进行气体成分与混合比的远程探测，具有实时响应、在线测量、应对恶劣环境的优势。

摘要： 本发明公开了一种空气气溶胶单粒子多模态光谱诊断装置及诊断方法，包括散射光源、深紫外光源、近紫外光源、高能脉冲光源、光谱收集输运光路和光探测器；所述散射光源所发光束分布于气溶胶单粒子路径的最前方，所述深紫外光源、近紫外光源和高能脉冲光源所发光束均位于气溶胶单粒子路径上，位于散射光源所发光束的后方；同一气溶胶单粒子，穿过散射光源、深紫外光源、近紫外光源和高能脉冲光源所发光束，产生散射信号、荧光光谱和激光诱导击穿光谱，并由光谱收集输运光路传输至光探测器，共同表征气溶胶单粒子的性质。采用本发明的一种空气气溶胶单粒子多模态光谱诊断装置及诊断方法，能迅速识别粒子的结构特征、荧光特征和元素构成等信息。