一種基于激光技術(shù)的固體樣品元素分析儀的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種基于激光技術(shù)的固體樣品元素分析儀，包括電源和分析儀，電源為激光器電源并外置于分析儀外，分析儀包括機(jī)箱、激光頭、樣品室、CCD檢測器、反射鏡、會聚鏡、樣品平臺、光纖和光纖探頭，激光頭置于機(jī)箱內(nèi)樣品室的上部，將激光聚焦在樣品表面，使樣品表面發(fā)出元素特征光譜并被光纖探頭收集，通過光纖將光學(xué)信號傳輸給CCD檢測器，并利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理和顯示，技術(shù)效果是對元素周期表中幾乎所有元素都可以直接進(jìn)行分析，分析周期短、無輻射、體積小、重量輕、便于搬運(yùn)和攜帶，適合實(shí)驗(yàn)室以及野外現(xiàn)場使用。
【專利說明】一種基于激光技術(shù)的固體樣品元素分析儀
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種樣品元素光譜檢測和分析儀器，特別涉及一種基于激光技術(shù)的固體樣品元素分析儀器。
【背景技術(shù)】
[0002]目前市場上廣泛應(yīng)用的元素分析儀器是基于X射線技術(shù)及其光譜分析，該儀器雖技術(shù)成熟但有一定的缺點(diǎn)，所分析的樣品需要進(jìn)行預(yù)處理、對輕元素的分析效果不好、分析周期較長，激發(fā)光源為X射線、有輻射、對操作人員有傷害并且為了屏蔽輻射，儀器內(nèi)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(xiàn)場使用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]鑒于以上存在的問題，本發(fā)明公開一種基于激光技術(shù)的固體樣品元素分析儀器，本儀器利用激光作為激發(fā)光源，將激光會聚在樣品表面，使樣品表面物質(zhì)被高能擊穿并產(chǎn)生等離子體，發(fā)射出元素的特征譜線，再利用探頭將這一光譜進(jìn)行采集和分析，得到樣品的元素組成，具體技術(shù)方案是，一種基于激光技術(shù)的固體樣品元素分析儀，包括電源和分析儀，其特征在于:電源為激光器電源并外置于分析儀外，分析儀包括機(jī)箱、激光頭、樣品室、CCD檢測器、反射鏡、會聚鏡、樣品平臺、光纖和光纖探頭，激光頭置于機(jī)箱內(nèi)樣品室的上部，樣品室、檢測器置于機(jī)箱內(nèi)下部，樣品室四周包圍著激光防護(hù)玻璃，樣品室內(nèi)置會聚透鏡、樣品平臺在一條垂直線上，反射鏡置于激光頭與樣品室之間使激光頭發(fā)出的激光通過反射鏡改變光路后垂直進(jìn)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于激光會聚點(diǎn)上方、另一端連接CCD檢測器，電源通過電源線和激光頭連接。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)效果是對元素周期表中幾乎所有元素都可以直接進(jìn)行分析，分析周期短、無輻射、體積小、重量輕、便于搬運(yùn)和攜帶，適合實(shí)驗(yàn)室以及野外現(xiàn)場使用。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0005]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0006]圖2是本發(fā)明的被測樣品光譜圖。
具體實(shí)施方案
[0007]激光器選用波長為1064nm的調(diào)Q脈沖Nd =YAG激光器，檢測器使用美國海洋光學(xué)8通道光纖光譜儀，樣品平臺2-7是自制的手動三維位移的臺子，樣品室2-3四周包圍著激光防護(hù)玻璃。
[0008]如圖1所示，電源I為激光器電源并外置于分析儀2外，分析儀2包括機(jī)箱2-1、激光頭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(jī)箱2-1內(nèi)的樣品室2-3四周包圍著激光防護(hù)玻璃,激光頭2-2置于機(jī)箱2_1內(nèi)樣品室2-3的上部，樣品室2-3、檢測器2-4置于機(jī)箱2-1內(nèi)下部，樣品室2_3內(nèi)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置于激光頭2-2與樣品室2_3之間使激光頭2-2發(fā)出的激光通過反射鏡2-5改變光路后垂直進(jìn)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置于激光會聚點(diǎn)上方、另一端連接CXD檢測器2-4，電源I通過電源線和激光頭2-2連接。
[0009]接通電源1，激光頭2-2發(fā)出的激光通過反射鏡2-5改變光路后垂直進(jìn)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(zhì)轉(zhuǎn)化為等離子體，等離子體發(fā)出元素特征光譜并被光纖探頭2-9收集并通過光纖傳輸?shù)紺CD檢測器2-4分析，CCD檢測器2-4分析后得到的光譜圖通過計(jì)算機(jī)顯示，并通過比對美國NIST的數(shù)據(jù)庫確認(rèn)譜線對應(yīng)的元素。
【權(quán)利要求】
1.一種基于激光技術(shù)的固體樣品元素分析儀，包括電源(I)和分析儀(2)，其特征在于:電源(I)為激光器電源并外置于分析儀(2)外，分析儀(2)包括機(jī)箱(2-1)、激光頭(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)，激光頭(2-2)置于機(jī)箱(2-1)內(nèi)樣品室(2_3)的上部，樣品室(2-3)、檢測器(2-4)置于機(jī)箱(2-1)內(nèi)下部,樣品室(2-3)四周包圍著激光防護(hù)玻璃,樣品室(2-3)內(nèi)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)置于激光頭(2-2 )與樣品室(2-3 )之間使激光頭(2-2 )發(fā)出的激光通過反射鏡(2-5 )改變光路后垂直進(jìn)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 )置于激光會聚 點(diǎn)上方、另一端連接CXD檢測器(2-4)，電源(I)通過電源線和激光頭(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(yōu)先權(quán)日:2013年11月22日
【發(fā)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(shè)備系統(tǒng)工程有限責(zé)任公司