一种宏观与微区集成式激光探针成分分析仪

摘要

本发明属于激光精密检测技术领域，具体为一种宏观与微区集成式激光探针成分分析仪，包括激光器、倍频模块、二个笼式立方、二个激光波长反射镜、工业相机、光谱采集器、物镜转换器、聚焦物镜、光谱仪与计算机，激光器的出光口的前端安装有倍频模块，激光器与计算机电信号相连。本发明能对物质的宏观与微区成分进行准确定性分析与较高精度的定量分析，且能在宏观与微区成分分析之间实现快速无缝切换；其次，该设备为模块化设计，结构紧凑，增强了设备的集成度。此外，各模块之间功能独立、易于操作和维护；最后，光路的模块化设计使户可以方便快捷的对光路进行使用前校准，节约了时间，同时，分析精度更高。

主权项

一种激光探针成分分析仪，用于在进行同轴采集的同时对所分析的组织区域进行同轴监测，并同时实现宏观与微区成分分析，该成分分析仪具体包括激光器(1)、倍频模块(2)、第一笼式立方(3)、第一激光波长反射镜(5)、工业相机(6)、第二激光波长反射镜(10)、第二笼式立方(12)、光谱采集器(13)、定位板(15)、物镜转换器(16)、聚焦物镜(17)、光谱仪(23)、推拉电磁铁(8)、可见光波长反射镜(11)与计算机(25)；激光器(1)的出光口的前端安装有倍频模块(2)，激光器(1)与计算机(25)电信号相连；第一笼式立方(3)和第二笼式立方(12)均为立方体结构，且各个面上均开有通孔；第一激光波长反射镜(5)可抽取式安装在第一笼式立方(3)内；第二激光波长反射镜(10)可拆卸安装在第二笼式立方(12)内；第一激光波长反射镜(5)的反射面与激光器(1)发射的激光束夹角为45度；使用时将装有第一激光波长反射镜(5)的第一圆形可调笼式底板(4)插入到第一笼式立方(3)的顶部通孔中，通过扭转第一圆形可调笼式底板(4)以调节第一激光波长反射镜(5)与激光器(1)发射的激光束的夹角，当夹角为45度时，通过旋紧第一笼式立方(3)上的紧固螺钉将第一圆形可调笼式底板(4)锁紧；第二激光波长反射镜(10)位于第一激光波长反射镜(5)的反射光路上，且第二激光波长反射镜(10)的反射面与经第一激光波长反射镜(5)反射后的激光束的夹角为45度；使用时将装有第二激光波长反射镜(10)的第二圆形可调笼式底板(9)插入到第二笼式立方(12)的前部通孔中，通过扭转第二圆形可调笼式底板(9)以调节第二激光波长反射镜(10)与经由第一激光波长反射镜(5)反射后的激光束的夹角，当夹角为45度时，通过旋紧第二笼式立方(12)上的紧固螺钉将第二圆形可调笼式底板(9)锁紧；第一笼式立方(3)和第二笼式立方(12)通过连接杆连接成一个整体；物镜转换器(16)位于第二笼式立方(1)和二维移动平台(18)之间，用于在完成宏观分析后通过旋转物镜转换器快速将宏观聚焦物镜切换为微观聚焦物镜；二维移动平台(18)用于放置样品；物镜转换器(16)上至少有四个可旋转的激光聚焦物镜接口，激光聚焦物镜接口用于安装不同波长和不同焦距的聚焦物镜(17)，具体包括宏观聚焦物镜和微观聚焦物镜，宏观聚焦物镜用于将入射的激光束聚焦到直径为100um以下，以实现宏观激光探针成分分析，微观聚焦物镜用于将入射的激光束聚焦到直径为3um以下，以实现微区激光探针成分分析；物镜转换器(16)通过连接件与第二笼式立方(12)连接在一起，物镜转换器(16)的旋转能够实现宏观与微区激光探针成分分析的快速切换，将宏观与微观激光探针成分分析仪有机的结合到一起；定位板(15)、物镜转换器(16)和聚焦透镜(17)从上到下依次位于第二笼式立方(12)的下方，且均位于同一条直线上；可见光波长反射镜(11)安装在推拉电磁铁(8)上，推拉电磁铁(8)用于带动可见光波长反射镜(11)移动至第二笼式立方(12)内且位于第二激光波长反射镜(10)下方或者位于第二笼式立方(12)与定位板(15)之间，且使可见光波长反射镜(11)的镜面与第二激光波长反射镜(10)的镜面互相平行，激光束烧蚀样品表面材料后反射的可见光信号由可见光波长反射镜(11)反射后入射到工业相机(6)内；光谱采集器(13)位于第一笼式立方(3)的上方，激光束烧蚀样品表面材料形成等离子体火焰信号透过第二激光波长反射镜(10)入射至光谱采集器(13)；光谱采集器(13)用于同轴采集激光束烧蚀样品表面材料形成等离子体火焰信号，光谱采集器(13)与光谱仪(23)光信号连接，光谱仪(23)与计算机(25)电信号相连；工业相机(6)用于同轴采集激光束烧蚀样品表面材料后反射的可见光信号，工业相机(6)与计算机(25)电信号连接。