[發(fā)明專利]一種激光多功能測試儀

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310652471.6
• 申請日: 2013-11-28
• 公開（公告）號: CN103616352A
• 公開（公告）日: 2014-03-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李睿;高勝利;仝燕飛
• 申請（專利權(quán)）人: 河南鑫科分析儀器有限公司
• 主分類號: G01N21/63
• 分類號: G01N21/63
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域：本發(fā)明涉及一種工業(yè)測量分析儀器，具體是利用激光對物質(zhì)中的各種含量進(jìn)行測量使用的一種激光多功能測試儀。

背景技術(shù)：現(xiàn)有技術(shù)中，為了準(zhǔn)確、批量、自動(dòng)地測量物質(zhì)中各種物理含量分析指標(biāo)，一般采用工業(yè)分析儀作為常用的測量設(shè)備。而通常工業(yè)分析儀中對樣品的檢測是靠燃燒所產(chǎn)生的氣體來進(jìn)行的，所以就造成檢測靈敏度、檢測精度和準(zhǔn)確度較低，消耗樣品和更換耗材多，檢測的物理狀態(tài)的樣品少，兼容性低，分析時(shí)間長，環(huán)境適應(yīng)性不好，且易受到光譜干擾的影響。而且在稱量過程中不能左右移動(dòng)，不能連續(xù)送樣，影響了稱量速度和效率，還往往在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)形成噪音，并且在使用一段時(shí)間后由于零部件磨損、錯(cuò)位等原因容易出現(xiàn)升降不到位、水平旋轉(zhuǎn)偏差大等問題，造成儀器無法正常工作。

發(fā)明內(nèi)容：本發(fā)明克服了目前技術(shù)存在的弊端，提供利用激光對物質(zhì)中的各種含量進(jìn)行測量，檢測靈敏度、精度和準(zhǔn)確度高，分析時(shí)間短，節(jié)約材料，大幅降低分析成本的一種激光多功能測試儀。

本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：其激光器2設(shè)置在機(jī)箱1右上端，光譜儀3設(shè)置在機(jī)箱1左上端的工作臺面22上，且和設(shè)置在樣品8兩端的光譜傳感器24連接，控制開關(guān)7設(shè)置在機(jī)箱1下部右端，自動(dòng)送樣機(jī)構(gòu)4用固定座13安裝在機(jī)箱1的工作臺面22上中部，樣品8放置在放樣盤6上的凹槽5內(nèi)，上端和激光器2的發(fā)射口9對應(yīng)，光譜儀3連接計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)設(shè)置多種系統(tǒng)軟件及光譜數(shù)據(jù)庫。

本發(fā)明的有益效果是：由于采用高能量激光光源和自動(dòng)輸送機(jī)構(gòu)，在分析材料表面形成高強(qiáng)度激光光斑，使樣品激發(fā)發(fā)光，通過光譜系統(tǒng)和檢測系統(tǒng)進(jìn)行分析，其優(yōu)點(diǎn)為：

1.可測所有自然元素，樣品制備過程非常簡單，還可利用重復(fù)脈沖的方法對樣品表面進(jìn)行清潔處理和除去表面涂層，只需很少的樣品便可進(jìn)行高通量分析，節(jié)約材料，大大降低分析成本。

2.具有ppm級的檢測限度和高靈敏度、檢測精度和準(zhǔn)確度。

3.實(shí)現(xiàn)無損檢測，只消耗微量的樣品，激光入射到樣品上幾乎不會(huì)產(chǎn)生加熱效應(yīng)。

4.可對任何物理狀態(tài)的樣品進(jìn)行元素分析，包括固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)和各種混合物。

5.分析時(shí)間短，對于所有可檢出的元素同時(shí)測定的分析時(shí)間降至20秒，環(huán)境適應(yīng)性好，且不受光譜干擾的影響。

6.基本無周期性更換的耗材，配置激光可連續(xù)使用超過600000次以上，且具有兼容Windows操作系統(tǒng)的強(qiáng)大分析軟件和光譜數(shù)據(jù)庫。

7.升降、旋轉(zhuǎn)平穩(wěn)無噪音，儀器整機(jī)性能穩(wěn)定，一次可測25個(gè)樣品，大幅提高了測試速度及效率，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度。

附圖說明：圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖

圖2是圖1的自動(dòng)送樣機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖

圖3是圖2的俯視圖

具體實(shí)施方式：如圖1、圖2、圖3所示，其激光器2設(shè)置在機(jī)箱1右上端，光譜儀3設(shè)置在機(jī)箱1左上端的工作臺面22上，且和設(shè)置在樣品8兩端的光譜傳感器24連接，控制開關(guān)7設(shè)置在機(jī)箱1下部右端，自動(dòng)送樣機(jī)構(gòu)4用固定座13安裝在機(jī)箱1的工作臺面22上中部，樣品8放置在放樣盤6上的凹槽5內(nèi)，上端和激光器2的發(fā)射口9對應(yīng)，光譜儀3連接計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)設(shè)置多種系統(tǒng)軟件及光譜數(shù)據(jù)庫。

如圖1、圖2、圖3所示，所述的自動(dòng)送樣機(jī)構(gòu)4的放樣盤6用步進(jìn)電機(jī)18軸上的皮帶輪通過同步皮帶23和主軸14上的皮帶輪連接；垂直運(yùn)動(dòng)電機(jī)16固定裝置在Y軸立式支座15左側(cè)，和Y軸臥式支座17固定連接，且裝置在水平滑臺11上端并和Y光軸10連接；水平電機(jī)19固定裝置在電機(jī)座20上，且固定裝置在水平支座12上，通過X光軸21和水平滑臺11連接。

如圖1、圖2、圖3所示，所述的放樣盤6上周邊開有凹槽5，樣品8放置在凹槽5內(nèi)。

本發(fā)明的工作原理為：使用高峰值功率的脈沖激光照射樣品，光束聚焦到一個(gè)很小的分析點(diǎn)，通常10-400微米直徑。在激光照射的光斑區(qū)域，樣品中的材料被燒蝕剝離，并在樣品上方形成納米粒子云團(tuán)。由于激光光束的峰值能量是相當(dāng)高的，其吸收多光子電離效應(yīng)增加了樣品上方生成的氣體和氣溶膠云團(tuán)的不透明性，即使只是很短暫的激光脈沖激發(fā)。由于激光的能量顯著地被云團(tuán)吸收，等離子體逐漸形成。高能量的等離子體是納米粒子溶化，將其中的原子激發(fā)并且發(fā)出光。原子發(fā)出的光可以被檢測器捕獲并并記錄為光譜，通過對光譜進(jìn)行分析，即可獲得樣品中存在何種元素信息，通過軟件算法可以對光譜進(jìn)行進(jìn)一步的定性分析和定量分析。