[發明專利]激光誘導擊穿光譜-大氣壓輝光放電聯用裝置

在審

• 申請號: 202110607341.5
• 申請日: 2021-06-01
• 公開（公告）號: CN113504218A
• 公開（公告）日: 2021-10-15
• 發明（設計）人: 汪正;李悅;張國霞
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海硅酸鹽研究所
• 主分類號: G01N21/71
• 分類號: G01N21/71;G01N21/67
• 代理公司: 上海瀚橋專利代理事務所(普通合伙) 31261
• 代理人: 曹芳玲;鄒蘊

1.一種激光誘導擊穿光譜-大氣壓輝光放電聯用裝置，其特征在于，包括激光誘導擊穿光譜系統、大氣壓輝光放電系統和底部放置有樣品的樣品腔；所述激光誘導擊穿光譜儀以將樣品剝蝕成氣溶膠顆粒，并產生激光誘導擊穿等離子體的形式在所述樣品的表面形成激光誘導擊穿等離子體放電區域；所述大氣壓輝光放電系統以在大氣環境下生成大氣壓輝光放電等離子體的形式在所述樣品的表面形成大氣壓輝光放電區域；所述激光誘導擊穿等離子體放電區域與所述大氣壓輝光放電區域在所述樣品的表面重疊，在所述樣品腔內共同對所述氣溶膠顆粒進行激發。

2.根據權利要求1所述的激光誘導擊穿光譜-大氣壓輝光放電聯用裝置，其特征在于，所述 激光誘導擊穿光譜儀包括激光發射裝置、三維移動平臺、時序控制系統和檢測系統，所述激光發射裝置用于發射高能激光束對固定樣品進行剝蝕，所述三維移動平臺用于放置所述樣品腔，所述時序控制系統用于設置采集特征原子發射光譜的參數，所述檢測系統包括光纖和增強電荷耦合器件，所述光纖用于采集特征原子發射光譜，并將光譜信號發送到光譜儀進行分辨和處理。

3.根據權利要求1所述的激光誘導擊穿光譜-大氣壓輝光放電聯用裝置，其特征在于，所述大氣壓輝光放電系統包括高壓直流電源、穩流電阻、陽極金屬棒、陰極金屬管、氣體流量控制計、容納有惰性氣體的惰性氣體源、導線和用于傳輸惰性氣體的氣管；所述高壓直流電源的正極通過導線與所述陽極金屬棒相連，所述高壓直流電源的負極通過導線連接穩流電阻后再與所述陰極金屬管相連，所述氣體流量控制計設有一個進氣口和一個出氣口，分別插入兩根氣管，所述進氣口通過氣管與所述惰性氣體源相連接，所述出氣口通過氣管連接于所述陰極金屬管。

4.根據權利要求3所述的激光誘導擊穿光譜-大氣壓輝光放電聯用裝置，其特征在于，所述樣品腔包括耐高溫腔室、耐高溫絕緣墊片、多個固定螺母和一對石英管；所述耐高溫腔室的兩側分別設有開口，其中一個開口用于插入所述氣管和與所述高壓直流電源的負極相連的導線，另一個開口插入與所述高壓直流電源的正極相連的導線；所述耐高溫絕緣墊片固定于所述耐高溫腔室的底部，多個所述固定螺母同軸地設置于所述耐高溫絕緣墊片的兩側，所述一對石英管以位于所述耐高溫絕緣墊片的兩側的形式分別固定于多個所述固定螺母內，所述陰極金屬管和所述陽極金屬棒分別設置于所述一對石英管的內部。

5.根據權利要求1至4中任一項所述的激光誘導擊穿光譜-大氣壓輝光放電聯用裝置，其特征在于，所述耐高溫腔室包括一個帶開口的耐高溫蓋子，所述激光發射裝置發射的激光通過所述耐高溫蓋子的開口進入到所述腔室的內部，所述光纖在腔室外透過開口采集內部的發射光。

6.根據權利要求3所述的激光誘導擊穿光譜-大氣壓輝光放電聯用裝置，其特征在于，所述惰性氣體是He、Ar或H₂-He混合氣。

7.根據權利要求4所述的激光誘導擊穿光譜-大氣壓輝光放電聯用裝置，其特征在于，所述陽極金屬棒和所述陰極金屬管與所述耐高溫絕緣墊片之間設有用于放置所述固體樣品的空隙，所述空隙的高度為2~5 mm，所述陽極金屬棒和所述陰極金屬管的間距范圍為3~15 mm。

8.根據權利要求3所述的激光誘導擊穿光譜-大氣壓輝光放電聯用裝置，其特征在于，所述金屬棒陽極的直徑為1.5~4.5 mm，所述金屬管陰極的內徑為1~2.5 mm、外徑為1.5~4.5mm。

9.根據權利要求1所述的激光誘導擊穿光譜-大氣壓輝光放電聯用裝置，其特征在于，所述樣品腔的材料是陶瓷、石英或聚四氟乙烯。