[發(fā)明專利]一種激光剝蝕吹掃池

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811307937.8
• 申請(qǐng)日: 2018-11-05
• 公開（公告）號(hào): CN109297800B
• 公開（公告）日: 2021-02-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 何康昊;楊雷;孫浩然;文明;陳俊光;姜飛;陳克琳
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)工程物理研究院材料研究所
• 主分類號(hào): G01N1/44
• 分類號(hào): G01N1/44
• 代理公司: 成都眾恒智合專利代理事務(wù)所(普通合伙) 51239
• 代理人: 唐健玲

1.一種激光剝蝕吹掃池，包括池體(1)、采樣頭，其特征在于，還包括：

箱體(7)，所述箱體設(shè)于池體下方；

樣品盤(3)，所述樣品盤設(shè)置在池體內(nèi)并能夠以自身中軸線為軸自傳，樣品盤的同一圓周上均勻設(shè)有多個(gè)樣品托(31)，樣品托為圓柱體形通孔，底部焊接有便于放置樣品并能通氣的架體(32)；

進(jìn)樣氣路，所述進(jìn)樣氣路包括貫穿池體設(shè)置的進(jìn)樣氣管(4)，及設(shè)置在池體外的進(jìn)樣氣管端部的兩個(gè)樣氣閥(41)；所述采樣頭即縱向設(shè)置在池體內(nèi)的進(jìn)樣氣管上，并且采樣頭的進(jìn)樣口與位于其下方的樣品托相對(duì)；所述池體頂壁與采樣頭相對(duì)的位置設(shè)有激光窗口；

吹掃氣路，所述吹掃氣路包括均設(shè)置在箱體(7)內(nèi)的氣源和與氣源相連的吹掃氣管(5)、輔助氣管(51)，所述吹掃氣管上端與池體連通，所述輔助氣管上端貫穿進(jìn)入池體內(nèi)樣品盤下方并與采樣頭的進(jìn)樣口正對(duì)；所述吹掃氣管上設(shè)有吹掃氣閥門(54)，所述輔助氣管上設(shè)有輔助氣閥門(55)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種激光剝蝕吹掃池，其特征在于，還包括傳動(dòng)系統(tǒng)，所述傳動(dòng)系統(tǒng)包括設(shè)置在箱體(7)內(nèi)的防護(hù)罩(6)，設(shè)置在防護(hù)罩內(nèi)的步進(jìn)電機(jī)(61)，及與步進(jìn)電機(jī)相接并依次貫穿防護(hù)罩、箱體頂壁、池體下壁的傳動(dòng)軸(62)，所述傳動(dòng)軸上方與樣品盤(3)中部固定、以帶動(dòng)樣品盤自傳；所述傳動(dòng)軸與防護(hù)罩之間通過O型圈實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)軸動(dòng)密封。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種激光剝蝕吹掃池，其特征在于，所述傳動(dòng)系統(tǒng)還包括傳感器定位環(huán)(63)和光電傳感器(64)，所述傳感器定位環(huán)設(shè)置在防護(hù)罩與箱體頂壁之間的傳動(dòng)軸上并與傳動(dòng)軸同步轉(zhuǎn)動(dòng)，傳感器定位環(huán)的同一圓周上設(shè)有與樣品托(31)的位置一一對(duì)應(yīng)的感應(yīng)槽(65)，所述光電傳感器至少有兩個(gè)并設(shè)置在防護(hù)罩上，光電傳感器通過測(cè)定感應(yīng)槽實(shí)現(xiàn)樣品盤的精準(zhǔn)定位。

4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的一種激光剝蝕吹掃池，其特征在于，所述采樣頭包括依次連接且中軸線重合以形成激光通路的上部導(dǎo)流錐(2)、中部連接筒(21)和下部導(dǎo)流罩(22)；所述導(dǎo)流錐(2)內(nèi)設(shè)為上大下小的圓臺(tái)形導(dǎo)流腔(23)，所述導(dǎo)流罩(22)內(nèi)則設(shè)為上小下大的圓臺(tái)形進(jìn)樣腔(24)，所述連接筒(21)與進(jìn)樣氣管(4)之間形成四通連接，且連接筒上端與導(dǎo)流腔連通、連接筒下端與進(jìn)樣腔連通。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種激光剝蝕吹掃池，其特征在于，所述上部導(dǎo)流錐(2)外側(cè)下部設(shè)有連接環(huán)(25)，所述池體(1)頂壁下方圍繞激光窗口設(shè)有一固定件(11)，該固定件下部與連接環(huán)匹配并與連接環(huán)螺紋連接、以固定整個(gè)采樣頭。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種激光剝蝕吹掃池，其特征在于，所述連接筒(21)內(nèi)徑與導(dǎo)流腔(23)最小內(nèi)徑一致。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種激光剝蝕吹掃池，其特征在于，所述輔助氣管(51)上設(shè)有導(dǎo)入件(52)，所述導(dǎo)入件呈上大下小的喇叭狀，且最大直徑大于樣品托直徑，導(dǎo)入件出氣口上設(shè)有中心圓擋片(56)，中心圓擋片邊緣通過多個(gè)連接片(57)與導(dǎo)入件固定，中心圓擋片與導(dǎo)入件之間即為供輔助氣通過的環(huán)形間隙。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種激光剝蝕吹掃池，其特征在于，所述架體(32)為十字筋。

9.權(quán)利要求8所述的激光剝蝕吹掃池的使用方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1：開啟吹掃氣閥門(54)，吹掃氣進(jìn)入池體(1)內(nèi)部，并可從采樣頭上的導(dǎo)流腔、進(jìn)樣腔進(jìn)入采樣頭；

S2：?jiǎn)?dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)，使任意一個(gè)裝有樣品的樣品托(31)轉(zhuǎn)動(dòng)至與采樣頭、導(dǎo)入件(52)同軸；

S3：開啟進(jìn)樣氣管(4)進(jìn)氣端的樣氣閥(41)，當(dāng)外部激光通過激光窗口、采樣頭作用到樣品上后，會(huì)產(chǎn)生激光剝蝕氣溶膠，并且激光剝蝕氣溶膠在流經(jīng)采樣頭的吹掃氣的載帶下，從采樣頭下方進(jìn)入采樣頭；

S4：進(jìn)入采樣頭后，激光剝蝕氣溶膠被與其垂直方向的進(jìn)樣氣帶入到樣氣管另一端，完成進(jìn)樣。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的激光剝蝕吹掃池的使用方法，其特征在于，所述步驟S1中，開啟吹掃氣閥門(54)的同時(shí)開啟輔助氣閥門(55)，以使輔助氣從樣品托(31)底部邊緣向上吹掃，以將激光剝蝕氣溶膠引入進(jìn)樣口，并在樣品托邊緣形成圓柱形氣幕，防止激光剝蝕氣溶膠從樣品托逸散到樣品池內(nèi)。