气溶胶对全球气候的变化、大气环境质量及人类的健康有着重要的影响，因此开展气溶胶的研究具有重要意义。而快速获取大气气溶胶粒子的物理、化学特性技术对于大气气溶胶研究具有很大的应用价值。本文阐述了气溶胶质谱检测技术的原理及发展状况，详细描述了我们自行研制的气溶胶激光飞行时间质谱仪(Aerosol Laser Time-of-Flight MassSpectrometer，ALTOFMS)，采用激光解吸附电离飞行时间质谱技术和双束激光空气动力学粒径测量方法实现了气溶胶单粒子化学成分和粒径的连续、快速和在线测量，并利用该仪器对多种类型的气溶胶单粒子进行在线研究。主要研究内容如下：　　 ⑴鉴于数据采集、处理和分析部分在仪器测量中的重要作用，本文研究了激光质谱数据获取系统中软、硬件组成部分的原理及可靠性设计，并成功实现了对该仪器在运行过程中产生的海量数据进行实时采集、处理和分析功能。　　 ⑵利用模糊聚类(FCM)和神经网络(SOM)的方法开发出一套自动化的数据分析处理系统，成功实现了大气气溶胶粒子在线和离线分类。运用该系统成功地对邻苯二甲酸二正辛酯(Dioctylphthalate，DOP)，氯化钙(CaCl2)产生的气溶胶单粒子以及环境中的大气气溶胶粒子进行了在线分析；在离线分析中，该系统对室内外环境大气气溶胶粒子进行了有效分类，这些分类结果包含多种无机物粒子、有机物粒子类型。上述分类信息为分析大气气溶胶来源和传输过程，以及评估粒子的毒性和反应提供了重要信息。　　 ⑶将数据库知识发现(KDD)和人工智能有机地结合起来，初步构建了一套适合于气溶胶激光飞行时间质谱特征的质谱智能解析专家系统，用以对海量质谱数据进行系统的分析和研究，有效地降低了质谱解析的难度和提高了解决实际问题的能力。　　 ⑷激光质谱数据获取和分析软件的研究成果，有力地保证了气溶胶飞行时间质谱技术在气溶胶单粒子实时分析方面的高效性，对大气气溶胶污染检测和来源解析都具有重要的意义，在大气气溶胶环境监测及相关研究领域具有重要的实用价值。