[實(shí)用新型]一種激光誘導(dǎo)擊穿光譜技術(shù)教學(xué)實(shí)驗(yàn)儀

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201820044575.7
• 申請(qǐng)日: 2018-01-11
• 公開（公告）號(hào): CN207730672U
• 公開（公告）日: 2018-08-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周海濤;秦成兵;楊保東;趙延霆;李保春;馬杰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山西大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N21/71
• 分類號(hào): G01N21/71;G09B23/22
• 代理公司: 太原晉科知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 14110
• 代理人: 王瑞玲

本實(shí)用新型提供一種激光誘導(dǎo)擊穿光譜技術(shù)教學(xué)實(shí)驗(yàn)儀，屬于原子發(fā)射光譜探測(cè)教學(xué)的技術(shù)領(lǐng)域，包括儀器外殼、脈沖激光器、光路傳輸裝置、載物臺(tái)、單色儀、探測(cè)器和電路控制及顯示系統(tǒng)；光路傳輸裝置包括反射面與脈沖激光器發(fā)射的激光呈45度的45度平面反射鏡、凸透鏡和分束鏡；單色儀包括第一可調(diào)狹縫、第一平面鏡、第一凹面鏡、反射光柵、第二凹面鏡、第二平面鏡和第二可調(diào)狹縫；儀器外殼上設(shè)置有與載物臺(tái)所在區(qū)域?qū)?yīng)的第一活動(dòng)頂板以及與單色儀所在區(qū)域?qū)?yīng)的第二活動(dòng)頂板。該實(shí)驗(yàn)儀的主要光路部分進(jìn)行了開放式設(shè)計(jì)，使用者不但可以對(duì)被測(cè)樣品進(jìn)行成分光譜分析，同時(shí)可以親歷調(diào)節(jié)光路，從而進(jìn)一步加深對(duì)LIBS技術(shù)的理解和掌握。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及原子發(fā)射光譜探測(cè)教學(xué)的技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種激光誘導(dǎo)擊穿光譜技術(shù)教學(xué)實(shí)驗(yàn)儀。

背景技術(shù)

激光誘導(dǎo)擊穿光譜（Laser Induced Breakdown Spectroscopy, 簡(jiǎn)稱 LIBS）探測(cè)是一種屬于原子發(fā)射光譜的元素成分檢測(cè)技術(shù)。LIBS技術(shù)的基本工作原理是將高能量脈沖激光聚焦到樣品表面，激發(fā)樣品原子形成等離子體并激發(fā)出熒光；使用光譜儀或單色儀測(cè)量等離子體發(fā)出的熒光，通過對(duì)熒光位置及強(qiáng)度的分析便可實(shí)現(xiàn)對(duì)樣品的元素成分及組成含量進(jìn)行定性和定量分析。該技術(shù)可以對(duì)氣體、液體和固體進(jìn)行成分檢測(cè)，不但在基礎(chǔ)科學(xué)研究中具有重要的使用價(jià)值，近些年還被廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)檢測(cè)、醫(yī)藥生物研究、國防安全、大氣環(huán)境檢測(cè)等實(shí)際生產(chǎn)生活領(lǐng)域。

作為一種光譜探測(cè)及成分檢測(cè)手段，LIBS技術(shù)中涉及了激光光學(xué)、原子分子物理、光譜學(xué)等方面的物理知識(shí)，是一個(gè)綜合程度高、涵蓋知識(shí)范圍廣、具有很強(qiáng)創(chuàng)新和拓展性的技術(shù)，因此掌握其工作原理非常重要。而目前大多數(shù)LIBS檢測(cè)儀主要是為科研院所或工廠企業(yè)提供成品測(cè)試儀器，針對(duì)特定檢測(cè)對(duì)象設(shè)計(jì)，盡管操作簡(jiǎn)單，測(cè)量準(zhǔn)確方便，但儀器本身為集成式封閉式設(shè)計(jì)，在教學(xué)中無法實(shí)現(xiàn)拆分講解和靈活操作，不利于本科生對(duì)其原理的理解和掌握，且儀器本身集成度高、成本昂貴，很難用于本科實(shí)踐教學(xué)。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是提供一種激光誘導(dǎo)擊穿光譜技術(shù)教學(xué)實(shí)驗(yàn)儀。該實(shí)驗(yàn)儀的主要光路部分進(jìn)行了開放式設(shè)計(jì)，使用者不但可以對(duì)被測(cè)樣品進(jìn)行成分光譜分析，同時(shí)可以親歷調(diào)節(jié)光路，包括光譜誘導(dǎo)激發(fā)、單色儀衍射分光、探測(cè)器探測(cè)等過程，從而進(jìn)一步加深對(duì)LIBS技術(shù)的理解和掌握。

本實(shí)用新型提供一種激光誘導(dǎo)擊穿光譜技術(shù)教學(xué)實(shí)驗(yàn)儀，包括儀器外殼、脈沖激光器、光路傳輸裝置、載物臺(tái)、單色儀、探測(cè)器和電路控制及顯示系統(tǒng)；光路傳輸裝置包括反射面與脈沖激光器發(fā)射的激光呈45度的45度平面反射鏡、凸透鏡和分束鏡；單色儀包括第一可調(diào)狹縫、第一平面鏡、第一凹面鏡、反射光柵、第二凹面鏡、第二平面鏡和第二可調(diào)狹縫；儀器外殼內(nèi)光的傳播順序?yàn)椋好}沖激光器發(fā)射的激光通過45度平面反射鏡的反射，穿過凸透鏡后聚焦到載物臺(tái)上的待測(cè)樣品上，待測(cè)樣品的原子被激發(fā)形成等離子體并發(fā)射出熒光，熒光通過分束鏡后分成反射熒光和透射熒光，透射熒光穿過第一可調(diào)狹縫經(jīng)過第一平面鏡反射到第一凹面鏡上，經(jīng)第一凹面鏡反射后形成平行光并被反射到反射光柵上，經(jīng)反射光柵衍射后，透射熒光中不同波長的光被分離并被反射到第二凹面鏡，經(jīng)第二凹面鏡反射到第二平面鏡，經(jīng)第二平面鏡反射并穿過第二可調(diào)狹縫，經(jīng)第二可調(diào)狹縫射出的光被所述探測(cè)器探測(cè)；脈沖激光器、45度平面反射鏡、凸透鏡、分束鏡、載物臺(tái)、第一可調(diào)狹縫、第一平面鏡、第一凹面鏡、反射光柵、第二凹面鏡、第二平面鏡和第二可調(diào)狹縫在儀器外殼內(nèi)沿著光的傳播順序依次設(shè)置；電路控制及顯示系統(tǒng)包括與脈沖激光器連接的脈沖激光器控制電路、與脈沖激光器控制電路連接的脈沖激光器控制面板、與反射光柵連接的波長顯示電路、與波長顯示電路連接的波長顯示面板、與探測(cè)器連接的探測(cè)器探測(cè)電壓顯示電路和探測(cè)器工作電壓顯示電路、與探測(cè)器探測(cè)電壓顯示電路連接的探測(cè)器探測(cè)電壓顯示面板以及與探測(cè)器工作電壓顯示電路連接的探測(cè)器工作電壓顯示面板；儀器外殼上設(shè)置有與載物臺(tái)所在區(qū)域?qū)?yīng)的第一活動(dòng)頂板以及與單色儀所在區(qū)域?qū)?yīng)的第二活動(dòng)頂板。