[實用新型]一種新型便攜式液體陰極輝光放電光譜儀

有效

• 申請號: 201721567368.1
• 申請日: 2017-11-22
• 公開（公告）號: CN207379929U
• 公開（公告）日: 2018-05-18
• 發明（設計）人: 袁繼海;詹秀春;劉曉;石云峰;樊興濤
• 申請（專利權）人: 國家地質實驗測試中心
• 主分類號: G01N21/67
• 分類號: G01N21/67
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型涉及光譜分析領域，具體是一種新型便攜式液體陰極輝光放電光譜儀，包括自流式進樣結構、嵌入式液體陰極輝光放電結構、太陽能板供電裝置、CCD光譜儀及數據處理系統；該自流式進樣裝置由一根可伸縮桿做支架，支架頂端有掛鉤，掛鉤用來放置樣品溶液瓶；樣品溶液瓶底部連接進樣軟管的一端，進樣軟管的另一端連接嵌入式液體陰極輝光放電結構；該嵌入式液體陰極輝光放電結構的陰極為錐狀石墨，陽極為鎢絲，并裝濾光片和聚焦光鏡；該聚焦光鏡通過光纖連接CCD光譜儀，CCD光譜儀與數據處理系統相連；各儀器由太陽能板供電裝置提供電能。這樣設計的便攜式液體陰極輝光放電光譜儀體積小、重量輕，便于攜帶，可用于水體中Li、K等元素的野外現場分析。

技術領域

本實用新型涉及光譜分析領域，具體涉及一種基于CCD檢測器的新型便攜式液體陰極輝光放電光譜儀。

背景技術

鋰是新世紀綠色能源(如鋰電池)和輕質合金的理想材料，有“能源新貴”之稱，是一種重要的戰略資源而受到各國越來越重視。我國是世界上鹽湖鋰資源最豐富的國家之一，鋰資源儲量全球排名第三，但已探明鋰資源的87％都蘊藏在鹽湖鹵水中，主要分布在西藏和青海等西部偏遠地區，樣品運至實驗室測試需要大量的人力、物力與財力支持，也不能及時給出分析結果，因而急需研發一種適合現場分析的小型化、便攜式、操作簡單、分析速度快、分析結果可靠的新式儀器。

實驗室常用的電感耦合等離子體發射光譜(ICP-AES)、電感耦合等離子體質譜(ICP-MS)、原子吸收光譜(FAAS)、火焰原子發射光譜(FAES)等大型儀器都需要載氣、燃氣或助燃氣等氣流條件，無法使儀器體積小型化，而傳統分析方法中的重量法、容量法、離子色譜法、電化學方法等因操作繁瑣、前處理過程復雜、測定周期長，無法實現野外快速分析的目標。野外現場分析使用較多的便攜式能量色散-X射線熒光光譜法(ED-XRF)因受儀器原理的限制，可分析的元素種類有限，亦無法分析輕元素如Li。始于上世紀90年代發展起來的液體陰極輝光放電光譜儀可在大氣壓環境下運行，無需載氣和真空環境，不需要霧化裝置，可同時測定20余種金屬元素，亦可測定輕元素Li，是一種潛在的可用于野外現場分析的新型儀器。

目前，基于大氣壓液體陰極輝光放電裝置基本上都是與電感耦合等離子體光譜儀相結合，其檢測裝置由單色器與光電倍增器組成，儀器體積較大，不符合野外現場分析對儀器體積小型化、便攜化的要求，需對儀器進行小型化改造。同時，傳統的蠕動泵進樣方式也不利于野外現場分析，急設計一種新的進樣方式以提高儀器工作效率。最后，攜帶發電機等供電設備會增加野外分析人員的負擔，急需對現場分析儀器的供電裝置進行改造。這些成為野外現場分析便攜儀器開發需要解決的技術問題。

實用新型內容

針對現在技術的不足，本實用新型的目的在于提供一種用于野外現場分析的便攜式液體陰極輝光放電光譜儀，用于我國西部偏遠地區鹽湖鹵水等水體中Li、K等金屬陽離子的快速分析。

為了實現上述目的，本實用新型提供的一種新型便攜式液體陰極輝光放電光譜儀，包括進樣結構和供電裝置，其中，所述進樣結構為自流式進樣結構，該自流式進樣結構又包括一根可伸縮的且頂端具有掛鉤的支架、樣品溶液瓶和進樣軟管；所述樣品溶液瓶掛置在支架頂端的掛鉤上，該樣品溶液瓶的底部與進樣軟管的一端固定連接，且該進樣軟管與上述樣品溶液瓶的內腔連通；所述進樣軟管的另一端連接嵌入式液體陰極輝光放電結構中的陰極；所述嵌入式液體陰極輝光放電結構與電流電壓調節器和顯示器通過導線連接，所述電流電壓調節器通過導線與恒流恒壓高壓控制器連接，該恒流恒壓高壓控制器通過導線與嵌入式液體陰極輝光放電結構中的陽極和陰極連接；所述陰極的底部通過導管與廢液瓶連接；所述嵌入式液體陰極輝光放電結構的外罩上開有小孔，在小孔外用支架安裝濾光片和聚焦透光鏡，聚焦透光鏡通過光纖與CCD檢測器連接；所述CCD檢測器通過數據線與數據處理系統相連；所述供電裝置又包括折疊式太陽能充電器，該折疊式太陽能充電器與磷酸鐵鋰電池組通過導線連接。