[發明專利]一種超大尺寸管棒狀金屬材料全域成分分析裝置及方法

有效

• 申請號: 202011059568.2
• 申請日: 2020-09-30
• 公開（公告）號: CN112345512B
• 公開（公告）日: 2023-10-13
• 發明（設計）人: 賈云海;袁良經;于雷;盛亮;張翹楚;劉佳;王立平
• 申請（專利權）人: 鋼研納克檢測技術股份有限公司
• 主分類號: G01N21/67
• 分類號: G01N21/67;G01N21/63
• 代理公司: 北京中安信知識產權代理有限公司 11248
• 代理人: 李彬;張小娟

1.一種超大尺寸管棒狀金屬材料全域成分分析裝置，其特征在于，所述裝置包括高精密數控工作臺、加工系統(4)、激光光源(5)、CCD光學系統(6)、PMT光學系統(10)和火花光源(11)；

所述高精密數控工作臺包括旋轉平臺(13)、一個三維移動機構、一個二維移動機構和一個可上下移動的W軸(9)；

三維移動機構控制旋轉平臺(13)和加工系統(4)的位移，所述旋轉平臺(13)用于固定承載超大尺寸管棒狀金屬材料待測樣品(12)，待測樣品(12)具有圓形的水平表面和垂直于水平表面的圓柱側表面；

所述火花光源(11)和PMT光學系統(10)安裝在W軸(9)上，用于實現待測樣品(12)水平表面的成分分析；

二維移動機構控制所述激光光源(5)和CCD光學系統(6)的位移，用于實現待測樣品(12)的圓柱側表面的成分分析；

分析過程中，待測樣品(12)由旋轉平臺(13)帶動進行旋轉，樣品的水平表面和圓柱側表面同時進行兩類發射光譜的激發，火花光源(11)和激光光源(5)同步激發，同步結束；水平表面掃描時，單位面積內單火花激發次數相同；圓柱側表面掃描時，相同單位面積激光光源激發次數相同、激發斑點相對距離相等。

2.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述三維移動機構包括按直角坐標系設置的X軸(1)、Y軸(2)和Z軸(3)，X軸(1)和Y軸(2)位于水平面內；水平移動平臺(14)在X軸(1)和Y軸(2)方向精密運動，旋轉平臺(13)安裝在水平移動平臺(14)上；所述加工系統(4)安裝在Z軸(3)上沿Z方向運動，用于在待測樣品(12)水平表面進行表面加工。

3.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述二維移動機構包括平行于X軸(1)的X₁軸(8)以及平行Z軸(3)的Z₁軸(7)。

4.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述火花光源(11)和PMT光學系統(10)安裝在W軸(9)上沿Z方向運動；所述激光光源(5)和CCD光學系統(6)在X₁軸(8)和Z₁軸(7)方向運動。

5.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述火花光源(11)的頻率為1H_Z～1000H_Z連續可調，火花激發能量為8mJ～800mJ連續可調，放電電壓4v～400v連續可調；所述PMT光學系統(10)為羅蘭圓結構，檢測器為多通道PMT，PMT數量為15～30個。

6.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述激光光源(5)為頻率可調激光光源；所述CCD光學系統(6)為羅蘭圓結構，檢測器為線陣或面陣CCD。

7.根據權利要求1-6任一項所述的裝置，其特征在于，所述激光光源(5)和CCD光學系統(6)的安裝位置與火花光源(11)和PMT光學系統(10)的安裝位置能夠調換。