[實用新型]一種基于氣霧化與共振激發的激光探針分析儀

有效

• 申請號: 201320889902.6
• 申請日: 2013-12-31
• 公開（公告）號: CN203758914U
• 公開（公告）日: 2014-08-06
• 發明（設計）人: 曾曉雁;朱光正;李祥友;郭連波;任昭;郝中騏;李闊湖;鄭重;王旭朝;游欣易;陸永楓
• 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: 武漢東喻專利代理事務所(普通合伙) 42224
• 代理人: 方放

1.一種基于氣霧化與共振激發的激光探針分析儀，用于溶液中物質成分的分析，其特征在于，它包括Nd:YAG激光器系統、波長可調諧激光器系統、氣霧化系統、光譜采集系統和計算機；氣霧化系統用于使待分析的溶液產生氣溶膠；Nd:YAG激光器系統用于產生高能激光束，并聚焦到所述氣溶膠上使其激發出等離子體火焰；波長可調諧激光器系統用于產生特定波長的激光脈沖，用于對所需要分析元素的特征譜線進行共振激發增強；該激光脈沖的光斑的幾何尺寸大于等離子體的幾何尺寸，使其能對整個等離子體進行覆蓋；光譜采集系統用于采集共振激發之后產生的特征光譜信號，并轉化為電信號后傳輸到計算機，計算機用于根據接收到的光譜信號分析溶液的物質成分。

2.根據權利要求1所述的基于氣霧化與共振激發的激光探針分析儀，其特征在于，所述氣霧化系統包括霧化器(3)、回收系統(11)、蠕動泵(7)和帶控制閥的氣源(12)，霧化器(3)的進樣口通過導液管(27)與蠕動泵(7)連接，蠕動泵(7)用于調節樣品皿(9)內溶液流速；進氣口通過導氣管(28)與氣源(12)連接，回收系統(11)通過管道與樣品皿(9)連通，用于回收多余的氣溶膠的回收系統(11)；霧化器(3)的噴樣口與回收系統(11)的入口處于同于水平面上。

3.根據權利要求1所述的基于氣霧化與共振激發的激光探針分析儀，其特征在于，回收系統(11)包括帶有調節閥的錐形導氣管(32)、冷凝管(31)、排風扇(34)、過濾網(33)；冷凝管(31)的一端與帶有口徑調節閥的錐形導氣管(32)連接，另一端安裝有排風扇(34)，冷凝管(31)與排風扇(34)之間設置有過濾網(33)；通過控制錐形導氣管 (32)的進氣口的大小及調節排風扇(34)的轉動速度能夠控制氣溶膠柱的特性，使氣溶膠更穩定，形成氣溶膠柱。

4.根據權利要求1所述的激光探針分析儀，其特征在于，所述光譜采集系統包括采集頭(13)、光柵光譜儀(4)和增強型CCD(5)；采集頭(13)通過光纖(21)與光柵光譜儀(4)連接，光柵光譜儀(4)與增強型CCD(5)連接，增強型CCD(5)與光譜分析系統電信號連接；采集頭(13)為旁軸采集方式或者同軸采集方式。

5.根據權利要求1所述的基于氣霧化與共振激發的激光探針分析儀，其特征在于，其具體結構包括Nd:YAG激光器(1)、波長可調諧激光器(2)、霧化器(3)、光柵光譜儀(4)、增強型CCD(5)、回收系統(11)和計算機(8)；

Nd:YAG激光器(1)的出光口、小孔光闌(16)和半透半反鏡(20)位于一水平光路上，半透半反鏡(20)與水平光路方向成45度角放置；半透半反鏡(20)的反射光路上布置有聚焦物鏡(19)；

波長可調諧激光器(2)的出光口、小孔光闌(17)和聚焦物鏡(18)位于另一水平光路上；

霧化器(3)的進樣口通過導液管(27)與蠕動泵(7)連接，蠕動泵(7)通過導液管(31)與樣品池(9)相連接；霧化器(3)的進氣口通過導氣管(28)與氣源(12)連接；回收系統(11)通過導液管(10)與樣品皿(9)連接；霧化器(3)的噴樣口與回收系統(11)的入口處于同于水平面上；

采集頭(13)為同軸采集方式，它通過光纖(21)與光柵光譜儀(4)連接，光柵光譜儀(4)與增強型CCD(5)連接，增強型CCD(5)與計算機(8)連接；

Nd:YAG激光器(1)、波長可調諧激光器(2)和增強型CCD(5)分別與數字延時發生器(6)電信號連接；

采集頭(13)和聚焦物鏡(19)用于采集光譜，采集到的光譜信息通過光纖(21)傳給光柵光譜儀(4)，光柵光譜儀(4)和增強性CCD(5)對光譜信息進行處理；

數字延時脈沖發生器(6)主要用于控制Nd:YAG激光器(1)和波長可調諧激光器(2)出射光束的延遲時間，同時控制增強型CCD(5)接受光譜數據的延遲時間；

計算機(8)用于控制數字延時脈沖發生器(6)和回收系統(11)工作，并對增強性CCD(5)的信號進行分析處理。

6.根據權利要求5所述的激光探針分析儀，其特征在于，所述半透半反鏡(20)替換成全反鏡(36)，所述采集頭替換為旁軸采集方式。