[發明專利]增強等離子體光譜強度和重復性的系統及其使用方法

在審

• 申請號: 202111641168.7
• 申請日: 2021-12-29
• 公開（公告）號: CN114509424A
• 公開（公告）日: 2022-05-17
• 發明（設計）人: 王銳;馬曉紅
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: G01N21/71
• 分類號: G01N21/71
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產權代理有限公司 11205
• 代理人: 王歡;劉芳

1.一種增強等離子體光譜強度和重復性的系統，其特征在于，包括殼體、激光器、光譜檢測器、圖像采集器和等離子體能量增加器，所述等離子體能量增加器安裝于所述殼體，所述殼體內部具有容納腔，所述殼體具有多個朝向不同的殼壁，所述殼壁上開設有連通外部與所述容納腔的通孔，至少一個所述殼壁上的所述通孔為樣品輸送口；

所述激光器、所述光譜檢測器和所述圖像采集器分別安裝于不同的所述殼壁的所述通孔處。

2.根據權利要求1所述的增強等離子體光譜強度和重復性的系統，其特征在于，還包括樣品夾持機構，所述樣品夾持機構包括操作件、夾持連接件和樣品夾持件，所述樣品夾持件用于夾持待測樣品；

所述樣品夾持件位于所述容納腔中，所述操作件位于所述容納腔外，所述夾持連接件的第一端與所述樣品夾持件連接，所述夾持連接件的第二端穿過所述樣品輸送口并與所述操作件連接。

3.根據權利要求2所述的增強等離子體光譜強度和重復性的系統，其特征在于，所述等離子體能量增加器包括磁場調節器，所述磁場調節器安裝在所述殼體的所述容納腔中；

所述磁場調節器包括磁體安裝件、兩個磁體、兩個調節件和兩個磁體夾持件，兩個所述磁體夾持件分別位于所述磁體安裝件的相對兩側，兩個所述磁體分別夾持在兩個所述磁體夾持件中，兩個所述調節件分別靠近兩個所述磁體夾持件設置，用于調整兩個所述磁體夾持件之間的間距；

兩個所述磁體分別位于所述樣品夾持件的相對兩側。

4.根據權利要求3所述的增強等離子體光譜強度和重復性的系統，其特征在于，所述等離子體能量增加器包括輔助激光器，所述輔助激光器安裝在所述殼壁的所述通孔處；

所述輔助激光器的激光出射時間滯后于所述激光器的激光出射時間。

5.根據權利要求4所述的增強等離子體光譜強度和重復性的系統，其特征在于，所述輔助激光器與所述激光器安裝于同一所述通孔處，所述輔助激光器的激光光路與所述激光器的激光光路平行或重合；

或，所述輔助激光器與所述激光器分別安裝于不同的所述通孔處，所述輔助激光器的激光光路與所述激光器的激光光路垂直。

6.根據權利要求5所述的增強等離子體光譜強度和重復性的系統，其特征在于，所述等離子體能量增加器包括真空調節器，所述真空調節器安裝在所述殼壁的所述通孔處；

所述真空調節器具有抽氣端，所述抽氣端與所述通孔連通。

7.根據權利要求1-6中任一項所述的增強等離子體光譜強度和重復性的系統，其特征在于，還包括發光器，所述發光器的發光端朝向所述殼壁上的一個所述通孔；

和/或，還包括觀察窗，所述觀察窗設置于所述殼壁上的另一個所述通孔。

8.根據權利要求1-6中任一項所述的增強等離子體光譜強度和重復性的系統，其特征在于，還包括氣體調節器，所述氣體調節器包括多通閥和多個氣室，所述多通閥具有多個進氣口和一個出氣口，所述多通閥的多個所述進氣口與多個所述氣室一一對應地連通，所述多通閥的出氣口與所述殼壁上的一個所述通孔連通。

9.根據權利要求2-6中任一項所述的增強等離子體光譜強度和重復性的系統，其特征在于，還包括驅動機構，所述驅動機構包括三坐標軸移動工作臺和固定夾持件，所述固定夾持件連接在所述三坐標軸移動工作臺的運動輸出端；

所述樣品夾持機構還包括伸縮組件，所述伸縮組件包括依次連接的第一安裝件、柔性件和第二安裝件，所述第一安裝件與所述殼壁連接，所述第二安裝件分別與所述固定夾持件和所述操作件連接。

10.一種增強等離子體光譜強度和重復性的系統的使用方法，其特征在于，應用于如權利要求1-9任一項所述的增強等離子體光譜強度和重復性的系統中，所述使用方法包括：

將待測樣品置于增強等離子體光譜強度和重復性的系統的容納腔內；

向待測樣品表面發射激光并形成等離子體；

采用等離子體能量增加器增加所述等離子體的能量；

獲取等離子體的圖像，并確定等離子體的光譜。