激光烧蚀微区分析中的一种聚焦装置

摘要

本发明涉及为激光烧蚀微区分析提供的一种聚焦装置，由激光三角测量系统、信号采集处理系统和样品移动定位系统组成。本发明采用激光三角测量原理，半导体激光器作为光发射源，CCD传感器作为光接收元件，三角测量结果经分析处理获得被分析样品与烧蚀用激光聚焦镜头的相对位置，并与给定的聚焦位置进行比较，利用比较结果控制步进电机驱动样品工作台完成烧蚀用激光在被分析样品表面的自动准确聚焦。

主权项

1.激光烧蚀微区分析中的一种聚焦装置，其特征是，它包括：激光三角测量系统，由激光器(1)，发射透镜(2)，接收透镜(4)，和探测器(5)组成，激光器(1)发出的光经发射透镜(2)会聚后照射在被分析样品(3)表面处，由被分析样品(3)表面反射回来的光线经接收透镜(4)成像于探测器(5)，从基准面到被分析样品(3)表面沿入射光方向发生位移X，从而引起探测器(5)像斑发生位移X′，进而引起探测器(5)输出信号的变化，被分析样品位移X和探测器像斑位移X′满足三角测量原理，被分析样品(3)和烧蚀用激光透镜的相对距离S的计算公式为：$X=\frac{X^{\prime }L}{L^{\prime }\sin \alpha -X^{\prime }\cos \alpha }$ S＝S0±X若被分析样品(3)表面由基准面位置下移，式中取″-″，反之取″+″号，L、L′-分别是基准面处物距和像距，α是系统的结构参数，S0为激光聚焦透镜到基准面的距离；信号采集处理系统，由探测器驱动和采集电路(6)和计算机(7)组成，探测器驱动和采集电路(6)采集探测器(5)输出信号的变化，计算机(7)处理探测器驱动和采集电路(6)输出的信号，计算被分析样品(3)和烧蚀用激光透镜的相对距离，并与给定的聚焦位置进行比较；样品移动定位系统，由样品工作台(10)组成，根据计算机(7)的比较结果，调整样品工作台(10)的位置实现被分析样品(3)的移动定位。