混合光源聚焦增強(qiáng)等離子檢測系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于檢測系統(tǒng)，具體涉及一種通過混合光源聚焦實現(xiàn)增強(qiáng)等離子體檢測的檢測系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]等離子體檢測，是通過測量物質(zhì)表面誘導(dǎo)等離子體光譜是近幾年逐漸興起的一種光譜檢測技術(shù)，它是原子發(fā)射光譜的一種。到目前為止，等離子體技術(shù)是所知的唯一能夠在任何環(huán)境下檢測所有元素的光譜的技術(shù)；同時也可檢測各種處于固體、液體、粉末、氣體形式的樣品形式。同時等離子體檢測技術(shù)還有測量速度快、可遠(yuǎn)程非接觸測量、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成簡單等很多優(yōu)點?；诘入x子體檢測技術(shù)很多的優(yōu)點和通用性，有人稱之為“萬能”的檢測技術(shù)。
[0003]同時它不需要對樣品進(jìn)行預(yù)處理、可以多元素同時分析、裝置簡單、靈敏度高且破壞性小，因其獨特的優(yōu)勢現(xiàn)已經(jīng)被應(yīng)用與冶金、環(huán)境、考古、地址、醫(yī)學(xué)等諸多領(lǐng)域。
[0004]但是傳統(tǒng)等離子體檢測存在一定問題，例如檢測下限不足夠低，導(dǎo)致很多元素含量的最低檢出值高于國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定值，這樣給等離子體檢測的全面推廣向食品安全與環(huán)境檢測增加了難度。通過本發(fā)明可以很大程度降低檢測下限，使得更多檢測滿足對應(yīng)國家規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。
[0005]混合光源聚焦增強(qiáng)等離子體檢測系統(tǒng)具有突出特點:(I)、更低的檢測下限，最大程度的滿足不同行業(yè)使用需求，可以檢測出對應(yīng)國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定數(shù)值；(2)、更強(qiáng)的物質(zhì)表面等離子體誘導(dǎo)，相對于傳統(tǒng)知識單一使用激光誘導(dǎo)，本發(fā)明加入一定波長范圍熒光誘導(dǎo)；
(3)、獨特聚焦設(shè)計，通過獨特聚焦系統(tǒng)設(shè)計，不僅讓激光光源具有高質(zhì)量的聚焦光斑，也讓補(bǔ)光有強(qiáng)的聚焦能量，實現(xiàn)等離子體的二次激發(fā)；(4)、增強(qiáng)適用廣，由于補(bǔ)光是具有一定波長范圍的，基本上適用于所有常見金屬元素。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是為了提供一種混合光源聚焦增強(qiáng)等離子體檢測系統(tǒng)，該檢測系統(tǒng)能夠更好的檢測出物質(zhì)中元素種類，并且具有更低的檢測下限；它具有零樣品預(yù)處理、零耗材需求、零損傷等突出特點。
[0007]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用以下方案:
[0008]一種混合光源聚焦增強(qiáng)等離子體檢測系統(tǒng)，它可以獨立完成檢驗工作，無需其它設(shè)備輔助，檢測系統(tǒng)由光源模塊、光學(xué)聚焦模塊、樣品模塊、控制模塊、探測模塊、邏輯模塊和顯示模塊組成；
[0009]光源模塊是由激光與補(bǔ)光共同組成，激光的波長可以是1064、532、355、266、213或193nm，補(bǔ)光波長范圍為150_500nm ;兩個光源分時復(fù)用，通過控制器控制，激光先于補(bǔ)光出發(fā)，隨即補(bǔ)光出光。光源模塊的光束經(jīng)過光學(xué)聚焦模塊后，分別成成各自的焦點，激光的焦點略低于突光焦點補(bǔ)光焦點在激光焦點之上,兩束光同軸。
[0010]探測模塊受控制模塊控制，探測模塊在光源模塊發(fā)出光之后一定時間進(jìn)行采集信號，采集的信號傳輸?shù)竭壿嬆K，邏輯模塊計算出對應(yīng)物質(zhì)所含元素種類與含量，同時邏輯模塊還需要向控制模塊發(fā)出指令，使得控制模塊執(zhí)行對應(yīng)控制信息，因為不同物質(zhì)所需控制指令不同，這樣才能實現(xiàn)最優(yōu)檢測，達(dá)到最低檢測下限。
[0011]在其中一些實施例中，所述光學(xué)聚焦模塊使用棱鏡組、雙聚焦鏡與復(fù)合非球面鏡實現(xiàn)對光源模塊的聚焦、光學(xué)整形和同軸。
[0012]一種采用上述混合光源聚焦增強(qiáng)等離子體檢測系統(tǒng)實現(xiàn)檢測.包括以下步驟:
[0013]①、邏輯模塊給出對應(yīng)指令發(fā)送到控制模塊，將檢測物質(zhì)放置楊平模塊對應(yīng)位置上面，控制模塊根據(jù)指令，分別給光源模塊與探測模塊指令；
[0014]②、光源模塊接到指令后激光光源先出光，隨即補(bǔ)光出光，兩光源分時發(fā)光，通過聚焦系統(tǒng)，激光聚焦在檢測物質(zhì)表面，誘導(dǎo)出等離子體，而補(bǔ)光聚焦在等離子上，使得等離子二次激發(fā)；
[0015]③、當(dāng)?shù)入x子體二次激發(fā)時候，探測模塊通過探測模塊光纖探頭前段的耦合部分，進(jìn)行信號采集，采集完畢后將信號傳輸?shù)竭壿嬆K，邏輯模塊處理得出結(jié)果在顯示模塊上面呈現(xiàn)，完成整個檢測過程。
[0016]本發(fā)明改善了傳統(tǒng)等離子檢測:
[0017]1、檢測下限高，許多檢測不能檢測到國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定數(shù)值；
[0018]2、更強(qiáng)的檢測物質(zhì)表面等離子誘導(dǎo)，采用補(bǔ)光的二次激發(fā)；
[0019]3、聚焦功能單一，只能針對激光進(jìn)行聚焦；
[0020]4、增強(qiáng)試用廣，檢測增強(qiáng)效果適用于幾乎所有常見金屬，而傳統(tǒng)只是針對某一種金屬。
[0021]由于混合光源聚焦增強(qiáng)等離子檢測系統(tǒng)具有樣品零預(yù)處理、零耗材需求和零損傷等顯著特點，又較傳統(tǒng)等離子檢測具有更低的探測下限與適用的廣泛性，幾乎所有金屬元素含量都可以直接檢測。
【附圖說明】
[0022]圖1所示本發(fā)明結(jié)構(gòu)圖；
[0023]圖2所示實施例的光學(xué)聚焦模塊結(jié)構(gòu)圖；
【具體實施方式】
[0024]為能進(jìn)一步了解本發(fā)明的特征、技術(shù)手段以及所達(dá)到的具體目的、功能，解析本發(fā)明的優(yōu)點與精神，藉由以下通過實施例對本發(fā)明做進(jìn)一步的闡述。
[0025]本發(fā)明提出來了等離子檢測系統(tǒng)的一種設(shè)計方案，提供了更低檢測物質(zhì)中元素含量方法。
[0026]本發(fā)明實例的結(jié)構(gòu)圖參見附圖1，光學(xué)聚焦模塊內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖參見附圖2.
[0027]本發(fā)明專利主要由光源模塊⑴、光學(xué)聚焦模塊⑵、樣品模塊⑶、控制模塊⑷、探測模塊(5)、邏輯模塊(6)和顯示模塊(7)七部分組成。
[0028]本專利對中對光源模塊(I)與探測模塊(5)是通過控制模塊(4)實現(xiàn)分時控制協(xié)作完成對應(yīng)功能的，控制模塊⑷根據(jù)邏輯模塊(6)給出的對應(yīng)指令，設(shè)定出控制光源模塊(I)出光和探測模塊(5)采集之間的延時。
[0029]其次探測模塊(5)通過光纖探頭前端聚焦可以更有效的采集等離子信號，傳輸?shù)竭壿嬆K出)，以便更準(zhǔn)確完成后面運(yùn)算和結(jié)果輸出。
[0030]本發(fā)明在使用過程中，可以直接將檢測樣品固定到樣品模塊(3)中對應(yīng)位置(固態(tài)、液態(tài)