[實用新型]一種基于激光誘導擊穿光譜的危險廢物檢測系統

有效

• 申請號: 201721757271.7
• 申請日: 2017-12-15
• 公開（公告）號: CN208187984U
• 公開（公告）日: 2018-12-04
• 發明（設計）人: 張春霖;陳興
• 申請（專利權）人: 上海巴安水務股份有限公司
• 主分類號: G01N21/71
• 分類號: G01N21/71
• 代理公司: 上海世圓知識產權代理有限公司 31320
• 代理人: 陳穎潔;王佳妮

本實用新型公開了一種基于激光誘導擊穿光譜的危險廢物檢測系統，所述系統包括計算機、數字延時脈沖發生器、光譜儀、激光器、位移工作臺、高反射鏡、第一聚焦透鏡、第二聚焦透鏡，LIBS技術采用激光器作為等離子體光源，并通過對高溫等離子體冷卻過程中發射的特征光譜及光譜數據進行檢測和處理，實現對物質的元素組成及其含量的分析。系統對激光誘導等離子體的形成原理和等離子體光譜輻射機制進行了深入的分析，搭建了一套LIBS檢測實驗系統平臺。對LIBS實驗參數進行選擇和優化，建立了不同激光脈沖能量和樣品垂直位移與C元素光譜強度的關系曲線，確定了最佳的激光脈沖能量和透鏡距樣品表面距離。

技術領域

本實用新型涉及危險廢物檢查系統的技術領域，尤其是一種基于激光誘導擊穿光譜的危險廢物檢測系統，特別涉及其系統連接結構。

背景技術

危險廢物是指具有腐蝕性、毒性、易燃性、反應性、感染性等一種或多種危險特性的廢物，或可能對環境或人體健康造成有害影響的廢物。其危險特性表現為短期的急性傷害和長期的潛在性危害。短期的急性傷害主要指急性中毒、火災、爆炸等；長期的潛在性危害主要指慢性中毒、致癌、致突變、污染地面水或地下水等。

危險廢物在自然條件下還有可能發生物理、化學、生物轉化作用，對環境及生物體造成二次污染。

危險廢物的有毒物質，如砷、汞、鉛、鉻、氰化物等。其中砷和氰化物是眾所周知的致死率極高的有毒物質，小劑量即可致死，對人體器官組織危害極強。因此對危險廢物的有毒物資進行檢測就極為重要，以鉛、砷、氰化物為例，目前危險廢物常見檢測方法有：化學方法、分光光度法、石墨爐原子吸收光譜法。

但以上檢測流程其需要有復雜繁瑣的實驗流程和過長的分析時間，分析效率較低，無法整提供實時、快速的重金屬運輸分析數據，不夠嚴謹、準確，在檢測方面還有很大的發展空間。監測應盡量向方便快捷、安全精確的方向發展已經越來越不能滿足危險廢物處理工作的需要。

發明內容

本實用新型的目的在于提供一種基于激光誘導擊穿光譜的危險廢物檢測系統，，激光誘導擊穿光譜(LIBS)是一種新型的原子發射光譜分析技術，它使用高能量激光光源作用到分析材料表面形成高強度激光光斑(等離子體)，使樣品激發而輻射光譜，并通過檢測系統對光譜信號的采集和分析來確定待測樣本的元素組成和含量。LIBS所具有的原位、在線、遠程測量及多元素分析的技術優勢，使其在危廢重金屬元素檢測應用方面展現了突出的應用前景和研究價值。最終實現危險廢物危害元素安全、快速、精確、方便的檢測目的，克服了現有技術中存在的缺點和不足。

為了實現上述目的，本實用新型的技術方案為：一種基于激光誘導擊穿光譜的危險廢物檢測系統，所述系統包括計算機、數字延時脈沖發生器、光譜儀、激光器、位移工作臺、高反射鏡、第一聚焦透鏡、第二聚焦透鏡，其中，計算機的第一控制信號輸出端與數字延時脈沖發生器的控制信號輸入端連接，計算機的第二控制信號輸出端與位移工作臺的控制信號輸入端連接，計算機的USB端口與光譜儀的控制輸入端連接，數字延時脈沖發生器的第一脈沖信號控制端與光譜儀的電平觸發端鏈接，數字延時脈沖發生器的第二脈沖信號控制端與激光器的調Q觸發端連接，數字延時脈沖發生器的第三脈沖信號控制端與激光器的疝燈觸發端連接，激光器的激光脈沖光路，上設有高反射鏡，高反射鏡的鏡面與激光脈沖光路之間形成45度夾角，激光脈沖光路經高反射鏡后折射后形成激光脈沖折射光路，激光脈沖光路與激光脈沖折射光路之間形成90度折射角，激光脈沖折射光路上設有第一聚焦透鏡，激光脈沖折射光路經第一聚焦透鏡后聚焦投射于位移工作臺的檢測工位上，光譜儀的光導纖維與上述檢測工位之間設有第二聚焦透鏡。

使用高能量的激光光源在危險廢物表面形成高強度激光光斑(等離子體)，使樣品激發而輻射光譜，通過檢測系統采集包含元素特征信息的光譜信號，并通過對采集到的光譜數據進行分析和處理，實現對危險廢物有限元素的定性和定量分析。