[發明專利]一種宏觀與微區集成式激光探針成分分析儀

有效

• 申請號: 201310141894.1
• 申請日: 2013-04-23
• 公開（公告）號: CN103267746A
• 公開（公告）日: 2013-08-28
• 發明（設計）人: 鄭重;李祥友;郭連波;曾曉雁;李恩來;呂金萍;任昭;張紅波;李崑;杜敏
• 申請（專利權）人: 武漢新瑞達激光工程有限責任公司;華中科技大學
• 主分類號: G01N21/63
• 分類號: G01N21/63
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 曹葆青

1.一種激光探針成分分析儀，包括激光器(1)、倍頻模塊(2)、第一籠式立方(3)、第一激光波長反射鏡(5)、工業相機(6)、第二激光波長反射鏡(10)、第二籠式立方(12)、光譜采集器(13)、物鏡轉換器(16)、聚焦物鏡(17)、光譜儀(23)與計算機(25)；

激光器(1)的出光口的前端安裝有倍頻模塊(2)，激光器(1)與計算機(25)電信號相連；

第一籠式立方(3)和第二籠式立方(12)均為立方體結構，且各個面上均開有通孔；第一激光波長反射鏡(5)可抽取式安裝在第一籠式立方(3)內；第二激光波長反射鏡(10)可拆卸安裝在第二籠式立方(12)內；第一激光波長反射鏡(5)的反射面與激光器(1)發射的激光束夾角為45度；第二激光波長反射鏡(10)位于第一激光波長反射鏡(5)的反射光路上，且第二激光波長反射鏡(10)的反射面與經第一激光波長反射鏡(5)反射后的激光束的夾角為45度；

第一籠式立方(3)和第二籠式立方(12)通過連接桿連接成一個整體；

物鏡轉換器(16)位于第二籠式立方(1)和二維移動平臺(18)之間，二維移動平臺(18)用于放置樣品；物鏡轉換器(16)上至少有四個可旋轉的激光聚焦物鏡接口，激光聚焦物鏡接口用于安裝不同波長和不同焦距的聚焦物鏡(17)，物鏡轉換器(16)通過連接件與第二籠式立方(12)連接在一起；

光譜采集器(13)用于采集激光束燒蝕樣品表面材料形成等離子體火焰信號，光譜采集器(13)與光譜儀(23)光信號連接，光譜儀(23)與計算機(25)電信號相連；

工業相機(6)用于采集激光束燒蝕樣品表面材料后反射的可見光信號，工業相機(6)與計算機(25)電信號連接。

2.根據權利要求1所述的激光探針成分分析儀，其特征在于，該分析儀還包括推拉電磁鐵(8)和可見光波長反射鏡(11)，可見光波長反射鏡(11)安裝在推拉電磁鐵(8)上，推拉電磁鐵(8)用于帶動可見光波長反射鏡(11)移動至籠式立方(12)內且位于第二激光波長反射鏡(10)下方，且使可見光波長反射鏡(11)的鏡面與激光波長反射鏡(10)的鏡面互相平行，激光束燒蝕樣品表面材料后反射的可見光信號由可見光波長反射鏡(11)反射后入射到工業相機(6)內；光譜采集器(13)位于第一籠式立方(3)的上方，激光束燒蝕樣品表面材料形成等離子體火焰信號透過第二激光波長反射鏡(10)入射至光譜采集器(13)。

3.根據權利要求1所述的激光探針成分分析儀，其特征在于，該分析儀還包括推拉電磁鐵(8)和和可見光波長反射鏡(11)，可見光波長反射鏡(11)安裝在推拉電磁鐵(8)上，推拉電磁鐵(8)用于帶動可見光波長反射鏡(11)移動至籠式立方(12)與定位板(15)之間，且使可見光波長反射鏡(11)的鏡面與激光波長反射鏡(10)的鏡面互相平行，激光束燒蝕樣品表面材料后反射的可見光信號由可見光波長反射鏡(11)反射后入射到工業相機(6)內，光譜采集器(13)位于第一籠式立方(3)的上方，激光束燒蝕樣品表面材料形成等離子體火焰信號透過第二激光波長反射鏡(10)入射至光譜采集器(13)。

4.根據權利要求1所述的激光探針成分分析儀，其特征在于，該分析儀還包括中心開有通光孔的寬帶反射鏡(33)，寬帶反射鏡(33)位于籠式立方(12)與定位板(15)之間，并且寬帶反射鏡(33)的反射面與激光波長反射鏡(10)的表面互相平行，工業相機(6)位于籠式立方(12)的上方，激光束燒蝕樣品表面材料后反射的可見光信號經通光孔入射至工業相機(6)內，激光束燒蝕樣品表面材料形成等離子體火焰信號由中心開有通光孔的寬帶反射鏡(33)反射后入射到光譜采集器(13)。

5.根據權利要求4中任一所述的激光探針成分分析儀，其特征在于，所述寬帶反射鏡(33)的反射的光譜范圍為200nm～1000nm。

6.根據權利要求1至5中任一所述的激光探針成分分析儀，其特征在于，倍頻模塊(2)用于實現266nm、355nm、532nm或1064nm四種波長的激光輸出。

7.根據權利要求1至5中任一所述的激光探針成分分析儀，其特征在于，第一激光波長反射鏡(5)和第二激光波長反射鏡(10)均為二向色鏡，該二向色鏡只對某一波長激光束具有高的反射率，而對其它波長激光或光譜信號均具有透過特性。

8.根據權利要求1至5中任一所述的激光探針成分分析儀，其特征在于，激光聚焦物鏡(17)的玻璃材料均為紫外熔融石英，玻璃表面鍍有增透膜。