[發(fā)明專(zhuān)利]具有測(cè)碳功能的便攜式LIBS系統(tǒng)及碳元素的檢測(cè)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010086940.2
• 申請(qǐng)日: 2020-02-11
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111077134B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-09-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李銳;喻正寧;黃杏彬;俞曉峰;韓雙來(lái)
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 杭州譜育科技發(fā)展有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G01N21/71
• 分類(lèi)號(hào): G01N21/71
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

1.具有測(cè)碳功能的便攜式LIBS系統(tǒng)，所述具有測(cè)碳功能的便攜式LIBS系統(tǒng)包括光源；其特征在于：所述便攜式LIBS系統(tǒng)還包括：

光會(huì)聚器件，所述光源發(fā)出的第一光束經(jīng)過(guò)所述光會(huì)聚器件后的會(huì)聚光入射到樣品的檢測(cè)區(qū)域；

第一光反射器件和第二光反射器件，所述檢測(cè)區(qū)域處的光依次被所述第一光反射器件和第二光反射器件反射，反射光被耦合進(jìn)第一光纖的第一端；第一光反射器件相對(duì)光會(huì)聚器件離軸設(shè)置，第一光反射器件的中心軸線和光會(huì)聚器件的中心軸線間的夾角固定；

支架，所述光會(huì)聚器件、第一光反射器件和第二光反射器件設(shè)置在所述支架上；所述光源包括泵浦源和諧振腔，所述諧振腔固定在所述支架上，泵浦源設(shè)置在支架外，泵浦源和諧振腔之間通過(guò)第二光纖傳輸泵浦光：泵浦源輸出的光被耦合進(jìn)第二光纖中，從固定在支架上的第二光纖的第二端出射的光入射進(jìn)諧振腔內(nèi)，沿著光傳輸方向，諧振腔、準(zhǔn)直透鏡和光會(huì)聚器件依次設(shè)置；上述光源、準(zhǔn)直透鏡、光會(huì)聚器件、第一光反射器件、第二光反射器件和支架均設(shè)置在殼體內(nèi)，殼體具有通孔，穿過(guò)光會(huì)聚器件的光穿過(guò)所述通孔；

第一光纖，所述第一光纖的第一端固定在所述支架上，從第一光纖的第二端出射的光被分為至少二束光；

至少二個(gè)光譜儀，所述至少二束光分別入射進(jìn)各個(gè)光譜儀內(nèi)；各個(gè)光譜儀內(nèi)分光器件的參數(shù)不同；

第一驅(qū)動(dòng)單元，所述第一驅(qū)動(dòng)單元用于驅(qū)動(dòng)所述支架轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)軸和穿過(guò)光會(huì)聚器件的光的中心軸線不重合，穿過(guò)所述通孔的光聚焦在樣品的不同檢測(cè)區(qū)域。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有測(cè)碳功能的便攜式LIBS系統(tǒng)，其特征在于：所述便攜式LIBS系統(tǒng)還包括：

第二驅(qū)動(dòng)單元，所述第二驅(qū)動(dòng)單元驅(qū)動(dòng)所述光會(huì)聚器件沿其中心軸線正向和反向移動(dòng)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有測(cè)碳功能的便攜式LIBS系統(tǒng)，其特征在于：所述泵浦源發(fā)出的光入射到諧振腔內(nèi)的增益介質(zhì)上；所述諧振腔包括相對(duì)設(shè)置的腔鏡，以及設(shè)置在腔鏡之間的增益介質(zhì)和調(diào)Q介質(zhì)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有測(cè)碳功能的便攜式LIBS系統(tǒng)，其特征在于：所述支架的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線平行于所述會(huì)聚光的主光軸，且不重合。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式LIBS系統(tǒng)的碳元素的檢測(cè)方法，所述碳元素的檢測(cè)方法包括以下步驟：

（A1）激光經(jīng)過(guò)光會(huì)聚器件后的會(huì)聚光聚焦在樣品的檢測(cè)區(qū)域；

（A2）樣品被激光燒蝕蒸發(fā)氣化，形成瞬態(tài)等離子體，發(fā)出光輻射；

（A3）所述光輻射被第一光反射器件反射，反射光被耦合進(jìn)第一光纖的第一端，從第一光纖的第二端出射的光被分為至少二束光；

（A4）至少二束光中的每一束光入射進(jìn)光譜儀內(nèi)，各個(gè)光譜儀內(nèi)分光器件的參數(shù)不同；各個(gè)光譜儀的探測(cè)器輸出的電信號(hào)送分析單元；

第一驅(qū)動(dòng)單元驅(qū)動(dòng)支架轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)軸和所述會(huì)聚光的中心軸線不重合，使得所述會(huì)聚光聚焦在樣品的不同檢測(cè)區(qū)域；

（A5）分析單元利用LIBS技術(shù)分析接收到的電信號(hào)，獲得樣品中的碳元素含量；

上述檢測(cè)過(guò)程中，所述樣品靜止。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的碳元素的檢測(cè)方法，其特征在于：在步驟（A1）中，沿著所述光會(huì)聚器件的中心軸線正向移動(dòng)所述光會(huì)聚器件，會(huì)聚光的聚焦點(diǎn)不在所述樣品上，所述樣品的表面被清理；

沿著所述光會(huì)聚器件的中心軸線反向移動(dòng)光會(huì)聚器件，會(huì)聚光聚焦在所述樣品上。