一体化激光诱导增强等离子体光谱采集系统

摘要

本实用新型涉及一种一体化激光诱导增强等离子体光谱采集系统，属于激光等离子体光谱检测领域。一体化激光诱导增强等离子体谱采集系统，包括脉冲激光器、光束提升器、光谱仪、限域环、高压放电电极、ICCD相机、聚焦透镜、样品室、反射镜、可调节的光纤光学接收系统、待测样品、三维电控平移台、成像CCD、气体流量表、气体压力表；本实用新型的一体化激光诱导增强等离子体谱采集系统，利用较小独立密封空间内环境的控制以及同步控制完成不同LIBS信号的收集，实现了一体化，集成了光谱采集，动态图像分析等功能的高压放电增强、环限域同步增强的LIBS系统，利用样品周围环境压力和保护气的控制实现更准确的测量；快捷方便。有利于工业化生产和应用。

主权项

一体化激光诱导增强等离子体光谱采集系统，其特征在于：包括脉冲激光器、光束提升器、光谱仪、限域环(1)、高压放电电极(2)、ICCD相机(3)、聚焦透镜(4)、样品室(5)、反射镜(6)、可调节的光纤光学接收系统(7)、待测样品(8)、三维电控平移台、成像CCD(10)、气体流量表(11)、气体压力表(12)；ICCD相机(3)放置于样品室(5)上盖处；成像CCD(10)、反射镜(6)、聚焦透镜(4)依次放置，并与样品点成一体直线，成像CCD(10)、入射反射镜(6)、聚焦透镜(4)放置于样品室(5)上盖上；样品室(5)下部开有进气口，上部开有出气口，确保充保护气时气体充满整个样品室(5)；气体流量表(11)安装在进气口处，用于控制气体流量，气体压力表(12)安装在样品室(5)上任意位置，可以进行不同缓冲气体和压力环境下激光诱导等离子体光谱的测量；样品室(5)侧面开有观察窗，观察窗处有可拆卸的盖子，通过观察窗可直接观看内部情况，而且方便更换样品；微型三维调整架一端固定于样品室(5)内部侧壁上，另一端用来固定光谱仪的光纤探头；三维平移台(9)固定于箱体的底部，样品放置于三维平移台(9)顶部，通过三维平移台(9)的移动，可以实现对样品不同位置的多次激发；样品上部放置限域环(1)，限域环(1)与样品不直接接触，限域环(1)通过支架固联于样品室(5)内部侧壁上，同时限域环(1)带有把柄，调试好限域环(1)的位置；高压放电电极(2)穿过限域环(1)后，对应放置，即两个高压放电电极(2)成180°角，高压放电电极(2)通过支架固联于样品室(5)内部侧壁上；脉冲激光器通过光束提升器将激光射向样品；计算机与一体化激光诱导增强等离子体谱采集系统连接，用于采集并显示数据；脉冲激光器发射出一束脉冲激光，经光速提升器提升后打到样品室(5)上方的反射镜(6)上后，通过聚焦透镜(4)，垂直入射到限域环(1)内产生激光诱导等离子体；由于样品表面与限域环(1)距离较近，等离子体在限域环(1)的空间内迅速向外膨胀；一部分电子和离子进入已经充电的高压放电电极(2)之间，在高压放电电极(2)电压的作用下再度被激发，从而产生了更强的等离子体火花，该火花又被限制在限域环(1)内；因此，物质等离子体光的信号强度获得了增强；利用可调节的光纤光学接收系统(7)，最大化接收发光光谱，并在计算机上获得实时光谱显示；样品室(5)上方的ICCD同步拍摄激发后不同时刻的激光等离子体羽翼，进行计算机图像显示，分析激发状态；根据CCD采集的实时图像，判断激发位置的情况；利用三 维平移台(9)的移动，可以换取样品表面的不同位置进行激发，另行记录光谱数据；也可连续激发不同的位置，并采集相关图像和光谱；对采集到的光谱数据和等离子体图像数据进行分析，和元素原始谱比对，给出定性和定量分析。