一种动物气溶胶暴露实验系统

摘要

本发明涉及一种动物气溶胶暴露实验系统，该系统包括：气溶胶发生单元、气溶胶采样单元、隔离密封舱、自净气体循环单元、负压保护单元和内部环境监测单元；所述隔离密封舱内设置暴露舱，所述气溶胶发生单元、气溶胶采样单元和自净气体循环单元分别连接暴露舱，内部环境监测单元连接隔离密封舱和/或暴露舱，所述负压保护单元连接隔离密封舱。本发明可提供稳定的喷雾和采样流量，保证气溶胶发生的均一稳定，采样准确，精确控制感染量；本系统在气溶胶暴露实验过程中全程通过负压系统使操作柜内保持负压环境，保证实验人员安全，采样结束后，通过自净循环系统，快速彻底地将操作柜内染毒气溶胶净化干净。

权利要求

1.一种动物气溶胶暴露实验系统，其特征在于，所述系统包括：气溶胶发生单元、气溶胶采样单元、隔离密封舱( 1 )、自净气体循环单元、负压保护单元和内部环境监测单元；所述隔离密封舱( 1 )内设置暴露舱( 2 )，所述气溶胶发生单元、气溶胶采样单元和自净气体循环单元分别连接暴露舱( 2 )，内部环境监测单元连接隔离密封舱( 1 )和/或暴露舱( 2 )，所述负压保护单元连接隔离密封舱(1 )，所述气溶胶采样单元包括：抽气泵( 18 )、气容II( 19 )、孔口流量计II( 20 )、过滤器II( 21 )、分水滤气器II( 22 )和吸收瓶；所述吸收瓶数量为两个，分别为平衡吸收瓶( 23 )和采样吸收瓶( 24 )，平衡吸收瓶( 23 )和采样吸收瓶( 24 )分别通过接嘴I( 25 )和接嘴II( 26 )连接到夹管阀I( 27 )和夹管阀II( 28 )上，夹管阀I( 27 )和夹管阀II( 28 )通过三通与分水滤气器II( 22 )相连。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述气溶胶发生单元包括：克里森发生器( 4 )、蠕动泵( 16 )、孔口流量计I( 12 )、喷雾泵( 14 )、储液瓶( 17 )、气容I( 13 )和过滤器I( 15 )，所述克里森发生器( 4 )分别连接蠕动泵( 16 )、孔口流量计I( 12 )，蠕动泵( 16 )与储液瓶( 17 )连接，孔口流量计I( 12 )依次连接气容I( 13 )、喷雾泵(14 )、过滤器I(15 )，克里森发生器( 4 )的喷雾口设置在暴露舱( 2 )内。

3.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述抽气泵( 18 )、气容II( 19 )、孔口流量计II( 20 )、过滤器II( 21 )、分水滤气器II( 22 )和吸收瓶依次连接，吸收瓶设置在暴露舱( 2 )内。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，平衡吸收瓶( 23 )和采样吸收瓶( 24 )在相同的采样流量下产生的阻力相等。

5.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述自净气体循环单元包括：自净风机( 8 )、顶部过滤器( 6 )、循环补气过滤器( 3 )，所述循环补气过滤器( 3 )通过克里森发生器( 4 )连通暴露舱( 2 )底部，暴露舱( 2 )顶部依次连接分水滤气器I( 5 )、顶部过滤器( 6 )、孔口流量计III( 7 )、自净风机( 8 )。

6.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述负压保护单元包括：负压风机( 10 )、排风过滤器( 9 )，所述负压风机( 10 )的抽气端连接隔离密封舱( 1 )，负压风机( 10 )的排风口连接排风过滤器( 9 )，排风过滤器( 9 )连接到隔离密封舱(1 )外。

7.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述内部环境监测单元包括：氧气传感器、温度传感器、湿度传感器、压力传感器和中央处理器，氧气传感器、温度传感器、湿度传感器和压力传感器分别经模数转换器与中央处理器连接；暴露舱( 2 )内设置氧气传感器、温度传感器和湿度传感器，隔离密封舱(1 )内设置压力传感器和温度传感器。

8.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述隔离密封舱( 1 )为前后双开门结构，采用双层箱体保护结构，内胆为316不锈钢密封焊接成型，外层为冷轧钢板喷塑。

9.权利要求1-8任一所述系统的操作方法，其特征在于，具体如下：( 1 )气溶胶发生：

首先称量染毒物质溶液加入到储液瓶( 17 )内，启动喷雾，待孔口流量计I( 12 )检测的流量稳定，压力达到喷雾要求后，启动蠕动泵( 16 )，将储液瓶( 17 )内的染毒物质溶液添加到克里森发生器( 4 )内，此时开始启动计时，克里森发生器( 4 )内的染毒物质溶液雾化为染毒气溶胶排出；( 2 )气溶胶采样：采样吸收瓶( 24 )添加吸收液，平衡吸收瓶( 23 )添加清水，两个吸收瓶阻力完全一致；启动采样，夹管阀I( 27 )首先打开，夹管阀II( 28 )关断，气流经过平衡吸收瓶( 23 )流经分水滤气器II( 22 )、过滤器II( 21 )、孔口流量计II( 20 )、气容II( 19 )、抽气泵( 18 )；当孔口流量计II( 20 )测得的流量稳定后，夹管阀I( 27 )关断，夹管阀II( 28 )打开，气流经过采样吸收瓶( 24 )进入采样气路内，染毒物质溶解在吸收液内；当夹管阀切换后开始计时，到达设定时间后，抽气泵(18 )停止抽气；

( 3 )自净气体循环：气体经循环补气过滤器( 3 )补气进入暴露舱( 2 )后依次经过分水滤气器I( 5 )、顶部过滤器( 6 )、孔口流量计III( 7 )后经自净风机( 8 )排出；在气溶胶发生单元的喷雾启动时，自净气体循环单元即开始工作，一直到喷雾结束后，依照设定时间自净，待暴露舱内( 2 )空气洁净无毒后停止；( 4 )负压保护：在气溶胶暴露试验过程和喷雾结束后的自净过程中全程开启，保持隔离密封舱(1 )内为负压环境。

说明书

一种动物气溶胶暴露实验系统

技术领域

[0001] 本发明属于吸入特性研究领域，具体涉及一种动物气溶胶暴露系统。

背景技术

[0002] 随着国际环境、卫生、医学等毒理学的发展和越来越多的研究机构对吸入染毒实验的研究。各种吸入染毒实验设备层出不穷。我国也在加紧研发这一领域的相关实验设备。吸入染毒一词是来自于英文“Inhalation”，这一词仅指经口鼻的暴露染毒，国际上多以Inhalation统称染毒技术。但仅就实验的原理、方式等，我们称之为暴露染毒(exposure)。

[0003] 动物暴露实验设备的研制需要根据实验动物种类和个数、染毒物质理化性质、染毒方式、染毒过程中所需监测的参数以及染毒物质的再回收或处理方式等因素，针对特定的实验要求定制的特殊设备。设备在保证实验操作的方便性的同时还要注重实验过程的准确性，保证喷雾、采样流量的精准，保证实验过程中人员及环境的安全性。染毒设备的分类，如根据暴露的部位和方式，可分为：全身暴露染毒设备；口鼻吸入暴露染毒设备；离体细胞暴露染毒设备；不同类型的染毒设备，如果根据其系统组成来看又几乎具有相同或相似结构单元，如，系统动力单元——空气压缩机；染毒物质供给单元——发生器；染毒物质暴露染毒单元——暴露舱；染毒过程环境监测控制单元——监测单元；样品分析取样单元以及染毒物质回收处理单元等。

[0004] 本发明涉及的动物口鼻吸入染毒暴露系统是将动物的口鼻暴露在染毒物质的环境下。实验动物被放置在一个特制动物支架内，动物支架被固定在暴露舱内，并与舱室形成良好的进气废气独立通道，通过控制暴露舱内的物质浓度实现对动物的暴露染毒实验。动物口鼻吸入染毒暴露系统可广泛应用于药物、化学品、农药安全评价领域，吸入免疫领域，动物呼吸性疾病造模和药效实验领域，环境评价领域，放射性物质危害评估及防护领域，军事医学、航天医学领域。现有暴露系统主要存在以下缺陷：一是在采样计时初期采样流量不稳定，会造成染毒物质气溶胶浓度计算上的误差；二是在发生气溶胶时，克里森发生器的压力还没达到要求的压力值时，克里森发生器内就有染毒物质溶液存在，造成起始阶段雾化效果不好；三是喷雾后的气溶胶不容易扩散到整个暴露舱；四是暴露实验完成后将暴露舱内的染毒气溶胶排出需要很长时间，实验结束后，实验人员即打开隔离密封舱和暴露舱将实验动物取出，染毒气溶胶泄露至操作室，实验人员需配备防护装备，动物取出，关闭舱门后，舱内及操作室的染毒气溶胶再缓慢经过滤系统滤净。

发明内容

[0005] 本发明针对现有技术的不足，提供了一种自动化动物气溶胶暴露实验系统，以精确控制感染量，实时监控实验数据，在完成暴露实验后可以快速自净，避免气溶胶外溢造成环境污染、危害实验人员安全。

[0006] 一种动物气溶胶暴露实验系统，该系统包括：气溶胶发生单元、气溶胶采样单元、隔离密封舱、自净气体循环单元、负压保护单元和内部环境监测单元；所述隔离密封舱内设置暴露舱，所述气溶胶发生单元、气溶胶采样单元和自净气体循环单元分别连接暴露舱，内部环境监测单元连接隔离密封舱和/或暴露舱，所述负压保护单元连接隔离密封舱。

[0007] 所述隔离密封舱用于为暴露实验提供一个密闭的防护环境和其他部件的安装支撑；所述暴露舱用于为动物气溶胶暴露实验的染毒气溶胶提供混合环境，并防止气溶胶泄漏。

[0008] 进一步的，气溶胶发生单元包括：克里森发生器、蠕动泵、孔口流量计I、循环补气过滤器、喷雾泵、储液瓶、气容I和过滤器I，所述克里森发生器分别连接蠕动泵、孔口流量计I、循环补气过滤器，蠕动泵与储液瓶连接，孔口流量计I依次连接气容I、喷雾泵、过滤器I，所述连接均采用硅胶管进行连接，克里森发生器的喷雾口设置在暴露舱内。

[0009] 所述克里森发生器用于染毒物质如药物、菌液等的雾化、气溶胶的形成；所述蠕动泵用于从储液瓶向克里森发生器内添加染毒物质，可以控制添加的时机在孔口流量计I检测到流量稳定后，不同于现有技术：在启动喷雾之前即添加；所述孔口流量计I用于检测喷雾泵的出气流量及压力；所述循环补气过滤器用于过滤进入克里森发生器内的空气；所述喷雾泵用于产生克里森发生器喷雾所需要的动力；所述储液瓶用于储存需要雾化的染毒物质溶液；所述气容I用于稳定喷雾泵发生的气流；所述过滤器I用于过滤进入喷雾泵并最终进入克里森发生器的外界空气。

[0010] 进一步的，气溶胶采样单元包括：抽气泵、气容II、孔口流量计II、过滤器II、分水滤气器II和吸收瓶，所述抽气泵、气容II、孔口流量计II、过滤器II、分水滤气器II和吸收瓶依次采用硅胶管进行连接，吸收瓶设置在暴露舱内。

[0011] 所述抽气泵用于为气溶胶的采样提供气体动力；所述气容II用于稳定采样气流；所述孔口流量计II用于测量采样气流的流量及压力；所述过滤器II用于净化染毒气溶胶，防止染毒物质进入抽气泵并被排出；所述分水滤气器II用于除掉气路中的水份，防止其对后续的零部件造成影响。

[0012] 进一步的，所述吸收瓶数量为两个，分别为平衡吸收瓶和采样吸收瓶，平衡吸收瓶和采样吸收瓶分别通过接嘴I和接嘴II连接到夹管阀I和夹管阀II上，夹管阀I和夹管阀II通过三通与分水滤气器II相连。

[0013] 所述采样吸收瓶用于吸收染毒气溶胶内的染毒物质；所述平衡吸收瓶用于平衡气路阻力。

[0014] 进一步的，平衡吸收瓶和采样吸收瓶在相同的采样流量下产生的阻力相等。

[0015] 进一步的，所述过滤器I、过滤器II、循环补气过滤器均为高效过滤器，对0.3μm以上粒子过滤效率为99.99％。

[0016] 进一步的，循环补气过滤器为囊式高效过滤器。

[0017] 进一步的，自净气体循环单元包括：自净风机、顶部过滤器、循环补气过滤器，所述循环补气过滤器通过克里森发生器连通暴露舱底部，暴露舱顶部依次连接分水滤气器I、顶部过滤器、孔口流量计III、自净风机。

[0018] 所述循环补气高效过滤器用于过滤由外界环境进入暴露舱的环境空气；所述克里森发生器用于染毒物质如药物、菌液等的雾化、气溶胶的形成；所述分水滤气器I用于去除掉采样气体中的水份，保护后续气路部件；所述顶部过滤器用于过滤掉自净气路中的抽出气溶胶中的染毒物质；所述孔口流量计III用于测量自净气路的流量及压力。

[0019] 进一步的，自净风机为普通轴流风机，流量可控，顶部过滤器对0.3μm以上粒子过滤效率为99.99％。

[0020] 进一步的，负压保护单元包括：负压风机、排风过滤器，所述负压风机的抽气端连接隔离密封舱，负压风机的排风口连接排风过滤器，排风过滤器连接到隔离密封舱外。

[0021] 所述排风过滤器用于过滤整机排气之前的过滤，保证自净和负压系统排放的气体经过滤后不会对外界环境造成污染；所述负压风机用于为隔离密封舱内提供负压环境，确保舱内不会有气体泄漏出来。

[0022] 进一步的，排风过滤器为板式高效过滤器，对0.3μm以上粒子过滤效率为99.99％。

[0023] 进一步的，隔离密封舱内压强为50-200Pa。

[0024] 进一步的，隔离密封舱内设有压力传感器和失压报警灯，检测到负压过低时会启动报警。

[0025] 进一步的，隔离密封舱内放置操作手套，可以不接触内部环境操作舱内实验器材，一是不会对实验造成不良影响，二是可以对操作人员起到防护作用。

[0026] 进一步的，隔离密封舱内顶部装有光氢离子消毒器和LED照明灯。光氢离子消毒器可以对隔离密封舱内的细菌进行杀菌处理，保护人员安全。

[0027] 进一步的，隔离密封舱为前后双开门结构，采用双层箱体保护结构，内胆为316不锈钢密封焊接成型，外层为冷轧钢板喷塑。隔离密封舱具有良好的密闭性，保证柜内有一定的负压。由于隔离密封舱的操作面深度较深，可达到1.2米，不易操作，因此采用了鸥翼式双开门设计，方便用户操作。

[0028] 进一步的，在排风过滤器后安装消音装置，在经排风过滤器降噪后，气体经过消音装置，噪音被进一步降低。

[0029] 进一步的，内部环境监测单元包括：氧气传感器、温度传感器、湿度传感器、压力传感器和中央处理器，氧气传感器、温度传感器、湿度传感器和压力传感器分别经模数转换器与中央处理器连接。

[0030] 暴露舱内设置氧气传感器、温度传感器和湿度传感器，隔离密封舱内设置压力传感器和温度传感器，分别用于实时采集暴露舱内的氧气含量、温度、湿度和压力数据，并将这些数据经模数转换后传送至中央处理器，中央处理器对这些数据进行分析、处理及储存。通过这些数据可以对暴露动物的生命体征进行分析，例如当检测到暴露舱内部氧气含量过低时，应停止实验，防止由于氧含量过低造成暴露动物的死亡。

[0031] 上述动物气溶胶暴露试验系统的操作方法，具体如下：

[0032] (1)气溶胶发生：首先称量染毒物质溶液加入到储液瓶内，启动喷雾，待孔口流量计I检测的流量稳定，压力达到喷雾要求后，启动蠕动泵，将储液瓶内的染毒物质溶液添加到克里森发生器内，此时开始启动计时，克里森发生器内的染毒物质溶液雾化为染毒气溶胶排出；

[0033] (2)气溶胶采样：采样吸收瓶添加吸收液，平衡吸收瓶添加清水，两个吸收瓶阻力完全一致；启动采样，夹管阀I首先打开，夹管阀II关断，气流经过平衡吸收瓶流经分水滤气器II、过滤器II、孔口流量计II、气容II、抽气泵；当孔口流量计II测得的流量稳定后，夹管阀I关断，夹管阀II打开，气流经过采样吸收瓶进入采样气路内，染毒物质溶解在吸收液内；当夹管阀切换后开始计时，到达设定时间后，抽气泵停止抽气；

[0034] (3)自净气体循环：气体经循环补气过滤器补气进入暴露舱后依次经过分水滤气器I、顶部过滤器、孔口流量计III后经自净风机排出；在气溶胶发生单元的喷雾启动时，自净气体循环单元即开始工作，一直到喷雾结束后，依照设定时间自净，待暴露舱内空气洁净无毒后停止；

[0035] (4)负压保护：在气溶胶暴露试验过程和喷雾结束后的自净过程中全程开启，保持隔离密封舱内为负压环境。

[0036] 本发明提供了一种安全、可靠的动物暴露染毒实验隔离系统，相比于现有技术，其优点主要在于：

[0037] 1.全程实验实现自动化控制，防止人为误差的出现。

[0038] 2.可以精确控制染毒的量，并有采样系统做过程控制，增加整个实验系统的确定性。传统技术在采样计时初期采样流量不稳定，会造成染毒物质气溶胶浓度计算上的误差；本系统中通过增加一个吸收瓶做压力平衡可以使采样过程始终处在一个稳定的采样流量下，使得计算得到的染毒量更加准确。

[0039] 3.传统技术在发生气溶胶时，先向克里森发生器内添加染毒物质溶液，然后通过喷雾泵向克里森发生器内加压，由于克里森发生器的特点，在初始阶段压力未能达到要求压力时，雾化效果不好；本系统通过蠕动泵来添加染毒物质溶液，发生气溶胶时首先启动喷雾泵，待孔口流量计I检测得到的压力达到要求后，再通过蠕动泵向克里森发生器内加入染毒物质溶液可以保证整个实验过程中良好的雾化效果。

[0040] 4.具有丰富的传感器，可以实时监控、记录实验过程中的详细数据并及时作出相应处理。

[0041] 5.整个实验过程中不断通过自净风机将暴露舱内部的气溶胶过滤后排出，不会有染毒气体排出保证实验人员安全；暴露舱内的染毒气溶胶一直处在一个动态过程中，有利于气溶胶的扩散；同时通过底部两个循环补气过滤器进行气体补充，使得暴露舱内的气压与大气压平衡。

[0042] 6.气溶胶喷雾结束、即暴露实验完成后，保持自净气体循环单元开启进行持续自净，直到细菌浓度为0。通过定点自净可以快速的将暴露舱内的染菌气溶胶过滤排出，而非现有技术中的自发扩散，因此清洁所用时间更短，且更彻底，在确定暴露舱内无细菌残留时打开舱门取出实验动物，不会造成感染气体外泄造成环境污染、危害人身安全。自净时间也可以通过实验得到一个经验值，经验值的获取方法是：染菌后的气溶胶经过自净一段时间后再进行采样，采样后的细菌浓度为0则该时间即为自净的最短时间，以后每次实验结束后可以直接按照经验值进行自净，也可在经验值的基础上再增加一段时间以增加保险系数。

[0043] 7.整个实验系统有完善的负压隔离保护系统，从开机即可实现负压保护，并且有失压报警功能，有效防止实验人员受到感染。

附图说明

[0044] 图1隔离密封舱剖视图；

[0045] 图2隔离密封舱A-A面剖视图；

[0046] 图3自净系统气路连接图；

[0047] 图4气溶胶发生单元的气路连接图；

[0048] 图5气溶胶采样单元的气路连接图；

[0049] 图6监测单元连接关系结构示意图。

[0050] 图中：1-隔离密封舱；2-暴露舱；3-循环补气过滤器；4-克里森发生器；5-分水滤气器I；6-顶部过滤器；7-孔口流量计III；8-自净风机；9-排风过滤器；10-负压风机；11-消音装置；12-孔口流量计I；13-气容I；14-喷雾泵；15-过滤器I；16-蠕动泵；17-储液瓶；18-抽气泵；19-气容II；20-孔口流量计II；21-过滤器II；22-分水滤气器II；23-平衡吸收瓶；24-采样吸收瓶；25-接嘴I；26-接嘴II；27-夹管阀I；28-夹管阀II。图中箭头表示气体或液体的流动方向。

具体实施方式

[0051] 下面结合具体实施例及附图对本发明做进一步详细说明。

[0052] 一种动物气溶胶暴露实验系统，该系统包括：气溶胶发生单元、气溶胶采样单元、隔离密封舱、自净气体循环单元、负压保护单元和内部环境监测单元。如图1所示，隔离密封舱1内设置暴露舱2，气溶胶发生单元、气溶胶采样单元和自净气体循环单元分别连接暴露舱2，内部环境监测单元连接隔离密封舱1和/或暴露舱2，负压保护单元连接隔离密封舱1。

[0053] 如图4所示的气溶胶发生单元，包括：克里森发生器4、蠕动泵16、孔口流量计I 12、循环补气过滤器3、喷雾泵14、储液瓶17、气容I 13和过滤器I 15。克里森发生器4分别连接蠕动泵16、孔口流量计I 12、两个循环补气过滤器3，蠕动泵16与储液瓶17连接，孔口流量计I 12依次连接气容I 13、喷雾泵14、过滤器I 15。其中的连接方式均为采用硅胶管进行连接，克里森发生器4的喷雾口设置在暴露舱2内。

[0054] 如图5所示的气溶胶采样单元，包括依次采用硅胶管连接的抽气泵18、气容II 19、孔口流量计II 20、过滤器II 21和分水滤气器II 22，分水滤气器II 22以三通与夹管阀I 27和夹管阀II 28连接，夹管阀I 27和夹管阀II 28分别通过接嘴I 25和接嘴II 26连接平衡吸收瓶23和采样吸收瓶24，平衡吸收瓶23和采样吸收瓶24设置在暴露舱2内。平衡吸收瓶
23和采样吸收瓶24在相同的采样流量下产生的阻力相等。

[0055] 如图3所示的自净气体循环单元，包括：自净风机8、顶部过滤器6、循环补气过滤器3，循环补气过滤器3通过克里森发生器4连通暴露舱2底部，暴露舱2顶部依次连接分水滤气器I 5、顶部过滤器6、孔口流量计III 7、自净风机8。

[0056] 循环补气过滤器3为囊式高效过滤器。

[0057] 自净风机8为普通轴流风机，流量可控，顶部过滤器6和循环补气过滤器3对0.3μm以上粒子过滤效率为99.99％。

[0058] 如图2所示的负压保护单元，包括：负压风机10、排风过滤器9，负压风机10的抽气端连接隔离密封舱1，负压风机10的排风口连接排风过滤器9，排风过滤器9连接消音装置11，消音装置11连通到隔离密封舱外，气体经过滤、去噪后直接排到舱外。

[0059] 排风过滤器9为板式高效过滤器，对0.3μm以上粒子过滤效率为99.99％。

[0060] 隔离密封舱1内压强为50-200Pa，内设压力传感器和失压报警灯，检测到负压过低时会启动报警；顶部装有光氢离子消毒器和LED照明灯。

[0061] 隔离密封舱1内放置操作手套，可以不接触内部环境操作舱内实验器材。

[0062] 隔离密封舱1为前后双开门结构，采用双层箱体保护结构，内胆为316不锈钢密封焊接成型，外层为冷轧钢板喷塑。隔离密封舱1具有良好的密闭性，保证柜内有一定的负压。由于隔离密封舱1的操作面深度较深，可达到1.2米，不易操作，因此采用了鸥翼式双开门设计，方便用户操作。

[0063] 如图6所示的内部环境监测单元，包括：氧气传感器、温度传感器、湿度传感器、压力传感器和中央处理器。氧气传感器、温度传感器、湿度传感器和压力传感器分别经模数转换器与中央处理器连接。暴露舱内设置氧气传感器、温度传感器和湿度传感器，隔离密封舱内设置压力传感器和温度传感器，分别用于实时采集暴露舱内的氧气含量、温度、湿度和压力数据，并将这些数据经模数转换后传送至中央处理器，中央处理器对这些数据进行分析、处理及储存。通过这些数据可以对暴露动物的生命体征进行分析，例如当检测到暴露舱内部氧气含量过低时，应停止实验，防止由于氧含量过低造成暴露动物的死亡。

[0064] 上述系统的工作流程如下：

[0065] 气溶胶喷雾流程中：首先称量一定体积的染毒物质溶液(体积及浓度根据实验需求设计)加入到储液瓶17内。启动喷雾后，喷雾泵14首先启动，将经过过滤器I 15过滤后的空气，经过气容I 13、孔口流量计I 12后排进克里森发生器4。待孔口流量计I 12检测的流量稳定，压力达到喷雾要求后，启动蠕动泵16，将储液瓶17内的染毒物质溶液添加到克里森发生器4内，此时开始启动计时，精确控制暴露时间。克里森发生器4内的染毒物质溶液在喷雾泵14的压力下，雾化为染毒气溶胶排出。

[0066] 根据克里森发生器4的原理，为了达到比较良好的雾化效果，必须要达到相应的压力，在本实例中，是等到压力达到喷雾要求后，才向克里森发生器4内添加染毒物质溶液，因此可以保证良好的雾化效果。

[0067] 在采样过程中：采样吸收瓶24添加吸收液用于吸收采样得到的染毒气溶胶，平衡吸收瓶23添加清水用于做阻力平衡，两个吸收瓶阻力完全一致。启动采样后，夹管阀I 27首先打开，夹管阀II 28关断，气流经过平衡吸收瓶23流经分水滤气器II 22，将高湿度的气体除水，然后经过过滤器II 21过滤掉气体内的染毒物质，后经过孔口流量计II 20进行流量测量，再经过气容II 19稳定气流，最后由抽气泵18的排气口排出。当孔口流量计II 20处测得的流量稳定后(与设定流量值偏差在±2.5％以内且持续30秒以上)夹管阀切换，夹管阀I 27关断，夹管阀II 28打开，此时气流经过采样吸收瓶24进入采样气路内，染毒气溶胶经过采样吸收瓶24后，染毒物质溶解在吸收液内。当夹管阀切换后开始计时，到达设定时间后，抽气泵18停止抽气。根据采样时间、流量折算得到采样体积，根据吸收液内的染毒物质含量得到发生的气溶胶的染毒物质浓度。

[0068] 现有技术中的采样系统由于采用单个吸收瓶采样，在采样起始阶段流量会出现较大的波动，使得最终折算得到的浓度有误差，而采样时间越短不稳定时间占的比例越大，误差也就越大。而本系统的优点在于：消除了由于气路压力造成的采样流量在采样起始阶段不稳定的影响。由于平衡吸收瓶23在正式采样前已经将气流稳定在一个很稳定的数值范围内，因此在正式采样开始时采样吸收瓶24采集到的即为稳定的气流，不会被开始的不稳定气流影响采样体积，从而影响细染毒物质浓度的计算，因而可以精确控制气溶胶的感染浓度及感染量。

[0069] 自净气体循环单元启动后，气体经循环补气过滤器3补气通过克里森发生器4进入暴露舱2后依次经过分水滤气器I 5除水，顶部过滤器6过滤，孔口流量计III 7计量后经自净风机8排出。在气溶胶发生单元的喷雾启动时，自净气体循环单元即开始工作，一直到喷雾结束后，依照设定时间自净一段时间，待暴露舱2内空气洁净无毒后停止。

[0070] 负压保护单元在气溶胶暴露试验过程和喷雾结束后的自净过程中全程开启，保持隔离密封舱1内为负压环境。负压隔离密封舱1的工作原理为：负压风机10通过不断的抽气，使得隔离密封舱1内气压降低，在实验过程中隔离密封舱1内的负压应在50～200Pa以内，这样不会使负压隔离密封舱内1的染毒物质逃逸到外界环境中，对实验人员造成污染。同时负压风机10排出的气体经过排风过滤器9，再经消音装置11降噪后，排向大气。