[發(fā)明專利]利用LIBS光譜的快速材料分析在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 201580045277.9 | 申請日: | 2015-06-19 |
| 公開(公告)號: | CN107107122A | 公開(公告)日: | 2017-08-29 |
| 發(fā)明(設(shè)計)人: | 史蒂文·G·巴克利;達瑞克·L·尼庫姆 | 申請(專利權(quán))人: | TSI公司 |
| 主分類號: | B07C5/342 | 分類號: | B07C5/342;B07C5/36;G01N21/71;G01J3/443 |
| 代理公司: | 廣州華進聯(lián)合專利商標代理有限公司44224 | 代理人: | 何沖 |
| 地址: | 美國明*** | 國省代碼: | 暫無信息 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關(guān)鍵詞: | 利用 libs 光譜 快速 材料 分析 | ||
1.一種大量抽樣及激光瞄準系統(tǒng),用于提供大量材料流的材料識別,該系統(tǒng)包括:
流動斜槽,其具有送料端和輸出端,所述輸出端適于從所述送料端成一個角度延伸,以使得所述流動斜槽為傾斜的,且所述大量材料流沿所述流動斜槽重力性地流動,所述流動斜槽沿著所述流動斜槽的長度具有大致凹形的開放構(gòu)造,所述流動斜槽包括孔,所述孔設(shè)置于所述流動斜槽的最大凹面的一點處,該點位于所述送料端的遠端處;
LIBS激光系統(tǒng),其設(shè)置于所述孔的附近并且配置為引導(dǎo)脈沖激光束穿過所述孔,所述孔相對于所述激光束具有限定的x、y、z位置,并進入流經(jīng)所述流動斜槽的材料,所述孔具有一尺寸,該尺寸足以允許激光束穿過,以到達所述流動材料的單個顆粒,并允許來自單個顆粒的輻射穿過所述孔而傳輸回來;以及
輻射檢測設(shè)備,其設(shè)置于所述孔的附近并且適于收集從材料的單個顆粒發(fā)射的輻射,其中,所述輻射檢測設(shè)備通信地接合至所述LIBS激光系統(tǒng),所述LIBS激光系統(tǒng)包括分光儀和控制器,所述分光儀配置為識別在斜槽中流動的單個顆粒的成分。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng),其特征在于,所述系統(tǒng)進一步包括至少一個顆粒分流設(shè)備,該至少一個顆粒分流設(shè)備設(shè)置于所述斜槽的輸出端的附近并且適于將單個顆粒朝向收集系統(tǒng)分流,其中,所述至少一個顆粒分流設(shè)備通信地接合至所述控制器并且適于在收到控制器的信號之后啟動。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng),其特征在于,所述至少一個顆粒分流器包括分流設(shè)備,當在材料的一個或多個單個顆粒處啟動時,所述分流設(shè)備適于發(fā)射一股加壓空氣,以便將所述單個顆粒朝向所述收集系統(tǒng)分流。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng),其特征在于,所述輻射檢測設(shè)備包括穿透鏡子組件,所述穿透鏡子組件配置為允許激光束從鏡子組件的后側(cè)穿過鏡子的孔,所述鏡子組件的前側(cè)配置為將返回光大致反射出激光束路徑,反射至輻射檢測光學器件上。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng),其特征在于,所述收集系統(tǒng)包括第一收集箱,所述第一收集箱用于接收被分流的顆粒。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng),其特征在于,所述收集系統(tǒng)包括第二收集箱,所述第二收集箱用于從斜槽的輸出端接收在自然路徑上移動的顆粒。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng),其特征在于,所述系統(tǒng)進一步包括清潔組件,所述清潔組件配置為保持所述LIBS和所述輻射檢測系統(tǒng)的光學器件的大體無塵。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng),其特征在于,所述系統(tǒng)進一步包括透明或半透明元件,所述透明或半透明元件設(shè)置于所述孔的上方。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng),其特征在于,所述LIBS激光束的重復(fù)率是材料沿流動斜槽流動的速度的函數(shù),材料沿流動斜槽的流動的速度是斜槽的角度的函數(shù)。
10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng),其特征在于,所述至少一個分流設(shè)備包括物理分流器,所述物理分流器選自下組:壁、可移動槳或桿,以及位于流動斜槽的基底處的可控制活門。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng),其特征在于,所述凹形流動斜槽具有大致V形構(gòu)造。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng),其特征在于,所述流動斜槽的凹形選自下組:帶有垂直側(cè)面的U形、帶有扁平底側(cè)的U形、帶有成角度向外的側(cè)面以及扁平底部的U形、帶有成角度向外以及彎曲底部的U形。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的系統(tǒng),其特征在于,所述系統(tǒng)進一步包括振動機制,所述振動機制可操作地接合至所述流動斜槽,以促進材料流的向下流動。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng),其特征在于,所述流動斜槽包括坡道,所述坡道可操作地接合有振動機構(gòu),以促進材料流的向下流動。
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