大气微生物作为自然生态系统的重要生物组成部分具有重要的生态功能,然而其浓度过高时对人体健康和工业生产等都会造成严重影响,例如制药、食品、芯片制造等行业对空气中的微生物浓度有着严格要求,因此实现空气微生物浓度的快速检测具有重要意义。传统的微生物培养计数法需要数十小时,无法实现微生物浓度的快速检测;分子生物学方法可以检测微生物的数量,但是需要试剂和专业检测人员操作。基于荧光检测技术的微生物粒子计数仪器,可以实时检测微生物粒子数量,具有操作简便、响应快等优点,非常适合空气微生物浓度的自动化在线检测。为此,本文重点开展微生物粒子计数仪原理、光路结构、气路结构等关键技术研究。论文的主要研究工作如下:（1）研究了微生物粒子浓度检测需求背景和意义,对比分析了常用的检测计数方法以及微生物计数仪研究现状和趋势,提出本文的研究目的与主要研究内容。（2）分析了微生物分子荧光产生的原理、条件、影响因素,对荧光信号收集光路和粒子动态光学特性做了深入研究,提出了侧向荧光收集光路结构。（3）针对微生物三种荧光活性有机分子进行了荧光特性测试分析,得出了405 nm的最佳激发波长。设计了激发光斑整形光路、荧光探测光路,研制了微生物光学检测结构。（4）对仪器的气路结构进行了设计,对进气管、出气管口径以及形貌等进行了流体仿真优化,得到最佳气路结构。完成了光电探测、电平转换电路、滤波放大电路、机械结构等的设计和系统集成。（5）建立测试平台,对仪器系统噪声、分级检测功能进行了测试。结果表明,仪器可以有效检出1 um、2 um、5 um、10 um荧光微球粒子,且四种粒径的荧光微球粒子得到的电信号脉冲幅值有明显差异,则仪器可以实现不同粒径荧光粒子的分级检测。