[實用新型]基于激光技術的固體樣品元素分析儀

有效

• 申請號: 201320742202.4
• 申請日: 2013-11-22
• 公開（公告）號: CN203658260U
• 公開（公告）日: 2014-06-18
• 發明（設計）人: 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（專利權）人: 天津陸海石油設備系統工程有限責任公司
• 主分類號: G01N21/63
• 分類號: G01N21/63
• 代理公司: 天津中環專利商標代理有限公司 12105
• 代理人: 胡京生

技術領域

本實用新型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的固體樣品元素分析儀器。

背景技術

目前市場上廣泛應用的元素分析儀器是基于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、對操作人員有傷害并且為了屏蔽輻射，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

鑒于以上存在的問題，本實用新型公開一種基于激光技術的固體樣品元素分析儀器，本儀器利用激光作為激發光源，將激光會聚在樣品表面，使樣品表面物質被高能擊穿并產生等離子體，發射出元素的特征譜線，再利用探頭將這一光譜進行采集和分析，得到樣品的元素組成，具體技術方案是，一種基于激光技術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，激光頭置于機箱內樣品室的上部，樣品室、檢測器置于機箱內下部，樣品室四周包圍著激光防護玻璃，樣品室內置會聚透鏡、樣品平臺在一條垂直線上，反射鏡置于激光頭與樣品室之間使激光頭發出的激光通過反射鏡改變光路后垂直進入樣品室，通過會聚透鏡會聚在樣品表面，光纖一端連接光纖探頭置于激光會聚點上方、另一端連接CCD檢測器，電源通過電源線和激光頭連接。

本實用新型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、便于搬運和攜帶，適合實驗室以及野外現場使用。

附圖說明

??圖1是本實用新型的結構示意圖。

??圖2是本實用新型的被測樣品光譜圖。

具體實施方案

激光器選用波長為1064nm的調Q脈沖Nd：YAG激光器，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玻璃。

????如圖1所示，電源1為激光器電源并外置于分析儀2外，分析儀2包括機箱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，機箱2-1內的樣品室2-3四周包圍著激光防護玻璃，激光頭2-2置于機箱2-1內樣品室2-3的上部，樣品室2-3、檢測器2-4置于機箱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置于激光頭2-2與樣品室2-3之間使激光頭2-2發出的激光通過反射鏡2-5改變光路后垂直進入樣品室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置于激光會聚點上方、另一端連接CCD檢測器2-4，電源1通過電源線和激光頭2-2連接。

接通電源1，激光頭2-2發出的激光通過反射鏡2-5改變光路后垂直進入樣品室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征光譜并被光纖探頭2-9收集并通過光纖傳輸到CCD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算機顯示，并通過比對美國NIST的數據庫確認譜線對應的元素。