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一種基於雷射技術的固體樣品元素分析儀的製作方法

2023-09-23 14:02:45

一種基於雷射技術的固體樣品元素分析儀的製作方法
【專利摘要】本發明涉及一種基於雷射技術的固體樣品元素分析儀,包括電源和分析儀,電源為雷射器電源並外置於分析儀外,分析儀包括機箱、雷射頭、樣品室、CCD檢測器、反射鏡、會聚鏡、樣品平臺、光纖和光纖探頭,雷射頭置於機箱內樣品室的上部,將雷射聚焦在樣品表面,使樣品表面發出元素特徵光譜並被光纖探頭收集,通過光纖將光學信號傳輸給CCD檢測器,並利用計算機進行數據的處理和顯示,技術效果是對元素周期表中幾乎所有元素都可以直接進行分析,分析周期短、無輻射、體積小、重量輕、便於搬運和攜帶,適合實驗室以及野外現場使用。
【專利說明】一種基於雷射技術的固體樣品元素分析儀
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種樣品元素光譜檢測和分析儀器,特別涉及一種基於雷射技術的固體樣品元素分析儀器。
【背景技術】
[0002]目前市場上廣泛應用的元素分析儀器是基於X射線技術及其光譜分析,該儀器雖技術成熟但有一定的缺點,所分析的樣品需要進行預處理、對輕元素的分析效果不好、分析周期較長,激發光源為X射線、有輻射、對操作人員有傷害並且為了屏蔽輻射,儀器內部需要一定厚度的鉛板,增加了儀器的重量和體積,不適合野外現場使用。

【發明內容】

[0003]鑑於以上存在的問題,本發明公開一種基於雷射技術的固體樣品元素分析儀器,本儀器利用雷射作為激發光源,將雷射會聚在樣品表面,使樣品表面物質被高能擊穿並產生等離子體,發射出元素的特徵譜線,再利用探頭將這一光譜進行採集和分析,得到樣品的元素組成,具體技術方案是,一種基於雷射技術的固體樣品元素分析儀,包括電源和分析儀,其特徵在於:電源為雷射器電源並外置於分析儀外,分析儀包括機箱、雷射頭、樣品室、CCD檢測器、反射鏡、會聚鏡、樣品平臺、光纖和光纖探頭,雷射頭置於機箱內樣品室的上部,樣品室、檢測器置於機箱內下部,樣品室四周包圍著雷射防護玻璃,樣品室內置會聚透鏡、樣品平臺在一條垂直線上,反射鏡置於雷射頭與樣品室之間使雷射頭髮出的雷射通過反射鏡改變光路後垂直進入樣品室,通過會聚透鏡會聚在樣品表面,光纖一端連接光纖探頭置於雷射會聚點上方、另一端連接CCD檢測器,電源通過電源線和雷射頭連接。
[0004]本發明的技術效果是對元素周期表中幾乎所有元素都可以直接進行分析,分析周期短、無輻射、體積小、重量輕、便於搬運和攜帶,適合實驗室以及野外現場使用。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0005]圖1是本發明的結構示意圖。
[0006]圖2是本發明的被測樣品光譜圖。
具體實施方案
[0007]雷射器選用波長為1064nm的調Q脈衝Nd =YAG雷射器,檢測器使用美國海洋光學8通道光纖光譜儀,樣品平臺2-7是自製的手動三維位移的臺子,樣品室2-3四周包圍著雷射防護玻璃。
[0008]如圖1所示,電源I為雷射器電源並外置於分析儀2外,分析儀2包括機箱2-1、雷射頭2-2、樣品室2-3、檢測器2-4、反射鏡2-5、會聚鏡2_6、樣品平臺2_7、光纖2_8和光纖探頭2-9,機箱2-1內的樣品室2-3四周包圍著雷射防護玻璃,雷射頭2-2置於機箱2_1內樣品室2-3的上部,樣品室2-3、檢測器2-4置於機箱2-1內下部,樣品室2_3內置會聚透鏡2-6、樣品平臺2-7在一條垂直線上,反射鏡2-5置於雷射頭2-2與樣品室2_3之間使雷射頭2-2發出的雷射通過反射鏡2-5改變光路後垂直進入樣品室2-3,通過會聚透鏡2-6會聚在樣品表面,光纖2-8 —端連接光纖探頭2-9置於雷射會聚點上方、另一端連接CXD檢測器2-4,電源I通過電源線和雷射頭2-2連接。
[0009]接通電源1,雷射頭2-2發出的雷射通過反射鏡2-5改變光路後垂直進入樣品室2-3,通過會聚透鏡2-6會聚在樣品表面,使樣品表面物質轉化為等離子體,等離子體發出元素特徵光譜並被光纖探頭2-9收集並通過光纖傳輸到CCD檢測器2-4分析,CCD檢測器2-4分析後得到的光譜圖通過計算機顯示,並通過比對美國NIST的資料庫確認譜線對應的元素。
【權利要求】
1.一種基於雷射技術的固體樣品元素分析儀,包括電源(I)和分析儀(2),其特徵在於:電源(I)為雷射器電源並外置於分析儀(2)外,分析儀(2)包括機箱(2-1)、雷射頭(2-2)、樣品室(2-3)、CCD檢測器(2-4)、反射鏡(2-5)、會聚鏡(2-6)、樣品平臺(2-7)、光纖(2-8)和光纖探頭(2-9),雷射頭(2-2)置於機箱(2-1)內樣品室(2_3)的上部,樣品室(2-3)、檢測器(2-4)置於機箱(2-1)內下部,樣品室(2-3)四周包圍著雷射防護玻璃,樣品室(2-3)內置會聚透鏡(2-6)、樣品平臺(2-7)在一條垂直線上,反射鏡(2-5)置於雷射頭(2-2 )與樣品室(2-3 )之間使雷射頭(2-2 )發出的雷射通過反射鏡(2-5 )改變光路後垂直進入樣品室(2-3 ),通過會聚透鏡(2-6 )會聚在樣品表面,光纖(2-8 ) 一端連接光纖探頭(2-9 )置於雷射會聚 點上方、另一端連接CXD檢測器(2-4),電源(I)通過電源線和雷射頭(2-2)連接。
【文檔編號】G01N21/63GK103604782SQ201310591949
【公開日】2014年2月26日 申請日期:2013年11月22日 優先權日:2013年11月22日
【發明者】董靈彥, 王超, 閻治全, 楊濤, 董洪偉, 郜琪琛, 朱德勝, 徐森, 李棟巍 申請人:天津陸海石油設備系統工程有限責任公司

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