專利名稱：一種紅外紫外雙脈沖激光誘導(dǎo)擊穿光譜在線原位檢測(cè)裝置的制作方法
一種紅外紫外雙脈沖激光誘導(dǎo)擊穿光譜在線原位檢測(cè)裝置技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明能夠滿足在線原位檢測(cè)的嚴(yán)格要求，廣泛適用于分析、檢測(cè)、計(jì)量和診斷等多個(gè)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種紅外紫外雙脈沖激光誘導(dǎo)擊穿光譜在線原位檢測(cè)裝置。
背景技術(shù)：
在線原位檢測(cè)技術(shù)是現(xiàn)代檢測(cè)技術(shù)新的重要組成部分，能快速、方便、有效地檢測(cè)在役設(shè)備中材料的性能，發(fā)現(xiàn)在役結(jié)構(gòu)和易損零部件的損傷，是預(yù)防事故發(fā)生和保證設(shè)備運(yùn)行安全的有效手段。原位檢測(cè)的技術(shù)難點(diǎn)主要表現(xiàn)為一方面檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)條件苛刻，無(wú)法與實(shí)驗(yàn)室等理想條件比擬；另一方面待檢測(cè)的結(jié)構(gòu)或材料等處于裝配狀態(tài)，允許檢測(cè)的時(shí)間和空間有限。與離位檢測(cè)相比，在線原位檢測(cè)要求更高，難度更大。
原位檢測(cè)一般包括缺陷探測(cè)、故障診斷、狀態(tài)監(jiān)控以及性能參數(shù)測(cè)定等內(nèi)容，其中缺陷探測(cè)和性能參數(shù)測(cè)定應(yīng)用最為廣泛，兩者均是以獲取樣品成分信息為前提，其結(jié)果直接影響其探測(cè)能力和測(cè)定水平，因而精確測(cè)定待檢測(cè)樣品的成分信息至關(guān)重要。
傳統(tǒng)的成分檢測(cè)技術(shù)，主要有X射線熒光分析法、原子吸收光譜(AAS)法、電感耦合等離子體發(fā)射光譜(ICP-AES)法和電感耦合等離子體發(fā)射質(zhì)譜法(ICP-MS)法。其中X 射線熒光分析法可以實(shí)現(xiàn)快速檢測(cè)，但是其靈敏度較低；而AAS法和ICP-AES法雖然檢測(cè)精度高、穩(wěn)定性好，但兩者均需要樣品預(yù)處理過(guò)程，難于保證待檢樣品不被污染或損失；而 ICP-MS法能夠彌補(bǔ)上述不足，但由于檢測(cè)設(shè)備價(jià)格昂貴、體積龐大，檢測(cè)過(guò)程耗時(shí)較長(zhǎng)，難以滿足原位檢測(cè)的空間和時(shí)間要求，無(wú)法實(shí)現(xiàn)大量應(yīng)用。
激光誘導(dǎo)擊穿光譜技術(shù)(LaserInduced Breakdown Spectroscopy)，簡(jiǎn)稱 LIBS， 作為一種實(shí)時(shí)、原位、連續(xù)、無(wú)接觸的新型檢測(cè)技術(shù)彌補(bǔ)了以上檢測(cè)方法的不足，能夠滿足在線原位檢測(cè)的技術(shù)需求。該技術(shù)無(wú)需煩瑣的樣品預(yù)處理過(guò)程，對(duì)各種形態(tài)的固體(導(dǎo)體或非導(dǎo)體)、液體或氣體樣品尺寸要求均不嚴(yán)格，樣品消耗量極低，可以進(jìn)行多元素的快速同時(shí)測(cè)定，適應(yīng)范圍廣，便于遠(yuǎn)程操控。
與傳統(tǒng)檢測(cè)技術(shù)相比，LIBS技術(shù)對(duì)于在線原位檢測(cè)具有不可比擬的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，但由于單脈沖LIBS技術(shù)的分析靈敏度并不高，因而制約了其在痕量元素檢測(cè)領(lǐng)域中的應(yīng)用。 LIBS是基于高功率激光與物質(zhì)相互作用，產(chǎn)生瞬態(tài)等離子體，對(duì)等離子體的發(fā)射光譜(連續(xù)的背景譜和待測(cè)元素的特征譜)進(jìn)行研究，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)樣品成分的定性分析與定量分析。單脈沖LIBS激發(fā)的等離子體溫度和密度均較低，形成的發(fā)射光譜強(qiáng)度有限，因而分析靈敏度相對(duì)較低，檢出限相對(duì)較高。
雙脈沖LIBS技術(shù)，利用第一束激光脈沖照射樣品表面以產(chǎn)生等離子體，稍后第二束激光脈沖照射等離子體以增強(qiáng)譜線發(fā)射，實(shí)現(xiàn)了對(duì)材料燒蝕與等離子激發(fā)的兩個(gè)階段的分布優(yōu)化，如若使用兩個(gè)激光器分別輸出兩束激光更可實(shí)現(xiàn)對(duì)激光參數(shù)(如能量、時(shí)間等) 的靈活優(yōu)化。
鑒于傳統(tǒng)檢測(cè)技術(shù)的不足，基于DP-LIBS技術(shù)，本發(fā)明提供了一種紅外紫外雙脈沖激光誘導(dǎo)擊穿光譜在線原位檢測(cè)裝置，本裝置樣品消耗量低至約0. lug-0. lmg，原位微區(qū)空間分辨率可達(dá)Ι-lOOum，其分析靈敏度較單脈沖LIBS技術(shù)高出1_2個(gè)數(shù)量級(jí)。 發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明目的本發(fā)明的目的在于提供一種紅外紫外雙脈沖激光誘導(dǎo)擊穿光譜在線原位檢測(cè)裝置，可以對(duì)待檢樣品實(shí)現(xiàn)定點(diǎn)取樣檢測(cè)，完成原位分析、實(shí)時(shí)分析、以及痕量元素的精確檢測(cè)。
本發(fā)明技術(shù)方案如下提供一種紅外紫外雙脈沖激光誘導(dǎo)擊穿光譜在線原位檢測(cè)裝置，其特征在于包括雙脈沖激光發(fā)射系統(tǒng)、定點(diǎn)取樣檢測(cè)系統(tǒng)、光輻射收集系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)。
所述雙脈沖激光發(fā)射系統(tǒng)是由與計(jì)算機(jī)信號(hào)連接的紅外波段激光器、紫外波段激光器和脈沖延時(shí)控制器組成，用于產(chǎn)生特定的輸出頻率和功率密度的雙脈沖激光束；脈沖延時(shí)控制器分別與紅外波段激光器及紫外波段激光器信號(hào)連接，用于調(diào)節(jié)紅外波段激光器及紫外波段激光器的兩束激光的脈沖間隔。
所述定點(diǎn)取樣檢測(cè)系統(tǒng)由第一光束遠(yuǎn)程匯聚調(diào)節(jié)裝置及第二光束遠(yuǎn)程匯聚調(diào)節(jié)裝置構(gòu)成；所述紅外波段激光器及紫外波段激光器分別與第一光束遠(yuǎn)程匯聚調(diào)節(jié)裝置及第二光束遠(yuǎn)程匯聚調(diào)節(jié)裝置光路連接；所述紅外波段激光器及紫外波段激光器輸出激光分別經(jīng)過(guò)第一光束遠(yuǎn)程匯聚調(diào)節(jié)裝置及第二光束遠(yuǎn)程匯聚調(diào)節(jié)裝置，聚焦在待檢測(cè)樣品表面的相同位置，用以完成樣品燒蝕和等離子激發(fā)，形成瞬態(tài)高溫度高密度等離子體。
所述第一光束遠(yuǎn)程匯聚調(diào)節(jié)裝置及第二光束遠(yuǎn)程匯聚調(diào)節(jié)裝置由聚焦透鏡和特制反射鏡構(gòu)成，用于實(shí)現(xiàn)激光遠(yuǎn)距離聚焦，延長(zhǎng)檢測(cè)距離，實(shí)現(xiàn)檢測(cè)角度和檢測(cè)面的自由選擇，以克服異形器件和檢測(cè)空間狹小的約束，實(shí)現(xiàn)定點(diǎn)取樣檢測(cè)。
所述光輻射收集系統(tǒng)由光譜遠(yuǎn)程接收裝置構(gòu)成，所述光譜遠(yuǎn)程接收裝置內(nèi)部由一組透鏡形成望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)組成，所述望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)的焦點(diǎn)與激光聚焦于樣品的位置重合。
所述數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)是由七通道高分辨率微型光纖連接全波段激光誘導(dǎo)衰減光譜儀及其配套裝置組成，七通道高分辨率微型光纖一端與光譜遠(yuǎn)程接收裝置匹配耦合， 全波段激光誘導(dǎo)衰減光譜儀接入計(jì)算機(jī)，完成光譜采集，并將得到的全波段光譜信息存入計(jì)算機(jī)。
所述透鏡形成望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)由依次光路連接的第一透鏡，第二透鏡，第三透鏡組成。
所述特制反射鏡表面經(jīng)過(guò)鍍膜處理，反射效率為95%以上；聚焦透鏡和特制反射鏡的中心位置處于同一水平高度，并且特制反射鏡可圍繞中心軸自由轉(zhuǎn)動(dòng)，用以改變其與聚焦透鏡所形成的反射角度。
有益效果綜上所述，本發(fā)明一種紅外紫外雙脈沖激光誘導(dǎo)擊穿光譜在線原位檢測(cè)裝置，可以有效增強(qiáng)激光等離子體的光譜輻射強(qiáng)度，并延長(zhǎng)輻射的弛豫時(shí)間，提高光譜檢測(cè)的靈敏度。同時(shí)，本裝置優(yōu)化了 LIBS自身技術(shù)特點(diǎn)，分析簡(jiǎn)便快速，無(wú)需樣品預(yù)處理，實(shí)現(xiàn)對(duì)待檢樣品定點(diǎn)取樣檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)樣品的原位分析、實(shí)時(shí)分析、以及痕量元素的精確檢測(cè)， 廣泛適用于分析、檢測(cè)、計(jì)量和診斷等多個(gè)技術(shù)領(lǐng)域。


圖1.是本發(fā)明所述的檢測(cè)裝置示意圖。
圖2.是圖1中，光束遠(yuǎn)程匯聚調(diào)節(jié)裝置示意圖。
圖3.是圖1中，光輻射收集裝置示意圖。
附圖標(biāo)記及說(shuō)明1.紅外波段激光器(以1064nm Nd:YAG納秒脈沖激光器為例)； 2.紫外波段激光器(以193nm ArF準(zhǔn)分子納秒脈沖激光器為例);3.脈沖延時(shí)控制器；4.第一光束遠(yuǎn)程匯聚調(diào)節(jié)裝置；5.第二光束遠(yuǎn)程匯聚調(diào)節(jié)裝置；6.光譜遠(yuǎn)程接收裝置；7.七通道高分辨率微型光纖；8.全波段激光誘導(dǎo)衰減光譜儀；9.計(jì)算機(jī)；10.聚焦透鏡；11.特制反射鏡；12.第一透鏡；13.第二透鏡；14.第三透鏡。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
一、系統(tǒng)概述本紅外紫外雙脈沖激光誘導(dǎo)擊穿光譜在線原位檢測(cè)裝置基于雙脈沖激光誘導(dǎo)擊穿光 i普(Double Pulse Laser Induced Breakdown Spectroscopy 簡(jiǎn)禾爾 DP—LIBS)技術(shù)，主要由雙脈沖激光發(fā)射系統(tǒng)、定點(diǎn)取樣檢測(cè)系統(tǒng)、光輻射收集系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)等四大部分構(gòu)成。核心部件包括紅外波段激光器(以1064nm Nd: YAG納秒脈沖激光器為例)、紫外波段激光器(以193nm ArF準(zhǔn)分子納秒脈沖激光器為例)、脈沖延時(shí)控制器、光束遠(yuǎn)程匯聚調(diào)節(jié)裝置、光譜遠(yuǎn)程接收裝置、七通道高分辨率微型光纖、全波段激光誘導(dǎo)衰減光譜儀和計(jì)算機(jī)寸。
所述雙脈沖激光發(fā)射系統(tǒng)是由紅外波段激光器(以1064nm Nd:YAG納秒脈沖激光器為例)、紫外波段激光器(以193nm ArF準(zhǔn)分子納秒脈沖激光器為例)、和脈沖延時(shí)控制器組成，并連接至計(jì)算機(jī)，用以控制其產(chǎn)生特定的輸出頻率和功率密度的雙脈沖激光束。脈沖延時(shí)控制器可以調(diào)節(jié)兩束激光的脈沖間隔。
所述定點(diǎn)取樣檢測(cè)系統(tǒng)由光束遠(yuǎn)程匯聚調(diào)節(jié)裝置構(gòu)成。兩臺(tái)激光器輸出激光經(jīng)過(guò)分別經(jīng)過(guò)光束遠(yuǎn)程匯聚調(diào)節(jié)裝置后，聚焦在待檢測(cè)樣品表面的相同位置，用以完成樣品燒蝕和等離子激發(fā)，形成瞬態(tài)高溫度高密度等離子體。
光束遠(yuǎn)程匯聚調(diào)節(jié)裝置由聚焦透鏡和特制反射鏡構(gòu)成，不僅可以實(shí)現(xiàn)激光遠(yuǎn)距離聚焦，延長(zhǎng)檢測(cè)距離，而且可以實(shí)現(xiàn)檢測(cè)角度和檢測(cè)面的自由選擇，從而克服異形器件和檢測(cè)空間狹小的約束，實(shí)現(xiàn)定點(diǎn)取樣檢測(cè)。
所述光輻射收集系統(tǒng)由光譜遠(yuǎn)程接收裝置構(gòu)成，內(nèi)部由一組透鏡形成望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)，接收光譜信號(hào)過(guò)程中，盡量保證望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)的焦點(diǎn)與激光聚焦于樣品的位置重合，以期接收更多的發(fā)射光譜，提高信噪比。
所述數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)是由七通道高分辨率微型光纖連接全波段激光誘導(dǎo)衰減光譜儀等配套裝置組成，光纖端與光譜遠(yuǎn)程接收裝置匹配耦合，光譜儀段接入計(jì)算機(jī)，通過(guò)相應(yīng)的配套軟件完成光譜采集，并將得到的全波段光譜信息存入計(jì)算機(jī)。后期數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)分析處理，即可得到理想的分析結(jié)論。
二、實(shí)施例請(qǐng)參照?qǐng)D1至圖3，本紅外紫外雙脈沖激光誘導(dǎo)擊穿光譜在線原位檢測(cè)裝置，核心部件包括紅外波段激光器1 (以1064nm Nd:YAG納秒脈沖激光器為例)；紫外波段激光器2 (以193nm ArF準(zhǔn)分子納秒脈沖激光器為例)；脈沖延時(shí)控制器3 ；第一光束遠(yuǎn)程匯聚調(diào)節(jié)裝置 4 ；第二光束遠(yuǎn)程匯聚調(diào)節(jié)裝置5 ；光譜遠(yuǎn)程接收裝置6 ；七通道高分辨率微型光纖7 ；全波段激光誘導(dǎo)衰減光譜儀8和計(jì)算機(jī)9等。
采用本發(fā)明所述的檢測(cè)裝置進(jìn)行在線原位測(cè)量時(shí)，根據(jù)待檢測(cè)樣品的激發(fā)特性， 預(yù)先設(shè)定脈沖延時(shí)控制器3的延遲時(shí)間，用以控制兩個(gè)激光的時(shí)間間隔。
紅外波段脈沖激光器1和紫外波段納秒脈沖激光器2，在脈沖延時(shí)控制器3觸發(fā)下，先后輸出高功率密度的納秒脈沖激光，經(jīng)由第一光束遠(yuǎn)程匯聚調(diào)節(jié)裝置4、第二光束遠(yuǎn)程匯聚調(diào)節(jié)裝置5，聚焦于樣品表面相同位置，燒蝕樣品待檢測(cè)位置，完成等離子激發(fā)過(guò)程，產(chǎn)生發(fā)射光譜信號(hào)。
將光譜遠(yuǎn)程接收裝置6的焦點(diǎn)(即裝置遠(yuǎn)程探測(cè)點(diǎn))定位于樣品表面受激光激發(fā)位置，接收發(fā)射光譜，末端與七通道高分辨率微型光纖7匹配耦合，盡量減少光纖損失，優(yōu)化系統(tǒng)信噪比。
七通道高分辨率微型光纖7將接收到的等離子體光譜信號(hào)，傳輸至全波段激光誘導(dǎo)衰減光譜儀8，通過(guò)相應(yīng)的配套軟件即可得到的全波段光譜信息，并保存至計(jì)算機(jī)9 中。
根據(jù)采集獲得的全波段光譜數(shù)據(jù)信息，對(duì)譜線強(qiáng)度與等離子體的物理參數(shù)如原子躍遷的能量、等離子體溫度之間的數(shù)學(xué)關(guān)系建立定量分析模型，利用自由定標(biāo)校正分析法 (calibration-free)即可得出檢測(cè)成分分析結(jié)論。
所述紅外波段納秒脈沖激光器1，紫外波段納秒脈沖激光器2，與脈沖延時(shí)控制器3，相連并連接入計(jì)算機(jī)9，用以控制其產(chǎn)生特定的輸出頻率和功率密度的雙脈沖激光束，，脈沖延時(shí)控制器3可以調(diào)節(jié)兩束激光的脈沖間隔。
所述第一光束遠(yuǎn)程匯聚調(diào)節(jié)裝置4、第二光束遠(yuǎn)程匯聚調(diào)節(jié)裝置5由聚焦透鏡 10和特制反射鏡11構(gòu)成。聚焦透鏡10用以實(shí)現(xiàn)激光遠(yuǎn)距離聚焦，延長(zhǎng)探測(cè)距離，特制反射鏡11表面經(jīng)過(guò)鍍膜處理，可以提供95%以上的反射效率。聚焦透鏡10和特制反射鏡11 的中心位置處于同一水平高度，并且特制反射鏡11可圍繞中心軸自由轉(zhuǎn)動(dòng)，用以改變其與聚焦透鏡10所形成的反射角度，從而實(shí)現(xiàn)檢測(cè)角度和檢測(cè)面的自由選擇，克服異形器件和檢測(cè)空間狹小的約束，實(shí)現(xiàn)定點(diǎn)取樣檢測(cè)。
所述光譜遠(yuǎn)程接收裝置6內(nèi)部由一組(兩片及兩片以上)第一透鏡12、第二透鏡 13和第三透鏡14形成望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)，接收光譜信號(hào)過(guò)程中，盡量保證望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)的焦點(diǎn)與激光聚焦于樣品的位置重合，以期接收更多的發(fā)射光譜，提高信噪比。
采用本發(fā)明所述的檢測(cè)裝置后，所用的檢測(cè)方法包括如下步驟A. 根據(jù)待檢測(cè)樣品的激發(fā)特性，設(shè)定脈沖延時(shí)控制器的延遲時(shí)間，用以控制兩個(gè)激光的時(shí)間間隔。
B. 紅外波段激光器(以1064nm Nd:YAG納秒脈沖激光器為例)和紫外波段激光器(以193nm ArF準(zhǔn)分子納秒脈沖激光器為例)，在脈沖延時(shí)控制器觸發(fā)下，先后輸出高功率密度的納秒脈沖激光，經(jīng)由光束遠(yuǎn)程匯聚調(diào)節(jié)裝置，聚焦于樣品表面相同位置，燒蝕樣品待檢測(cè)位置，完成等離子激發(fā)過(guò)程，產(chǎn)生發(fā)射光譜信號(hào)。
C. 將光譜遠(yuǎn)程收集裝置的焦點(diǎn)(即裝置遠(yuǎn)程探測(cè)點(diǎn))定位于樣品表面受激光激發(fā)位置，接收發(fā)射光譜，末端與七通道高分辨率微型光纖匹配耦合，盡量減少光纖損失，優(yōu)化系統(tǒng)信噪比。
D. 光纖將接收到的等離子體光譜信號(hào)，傳輸至全波段激光誘導(dǎo)衰減光譜儀， 通過(guò)相應(yīng)的配套軟件即可得到的全波段光譜信息。
根據(jù)采集獲得的全波段光譜數(shù)據(jù)信息，對(duì)譜線強(qiáng)度與等離子體的物理參數(shù)如原子躍遷的能量、等離子體溫度之間的數(shù)學(xué)關(guān)系建立定量分析模型，利用自由定標(biāo)校正分析法 (calibration-free)即可得出檢測(cè)成分分析結(jié)論。
所述自由定標(biāo)校正分析法(calibration-free)必須基于以下三個(gè)合理假設(shè) A.等離子體中各元素組成與樣品燒蝕前的元素組成完全相同。
B.在實(shí)際的時(shí)間空間觀測(cè)閘門中，等離子體處于熱等離子體處于熱動(dòng)力平衡。
C.發(fā)射光源足夠小。
根據(jù)上述假設(shè)，某一原子物種s在兩個(gè)不同能級(jí) 和Ei間的躍遷所測(cè)得的線性積分強(qiáng)度可表示為(1)式中，λ —躍遷波長(zhǎng)Cs ---發(fā)射原子物種的濃度；ilki ---對(duì)特定譜線的躍遷概率;gk —k能級(jí)簡(jiǎn)并度kB —波爾茲曼常數(shù)；T —等離子體溫度；F 一常數(shù)，與光收集裝置的效率有關(guān)，與波長(zhǎng)無(wú)關(guān)，在檢測(cè)過(guò)程中保持不變；Us(T) 一發(fā)射物種s的分配函數(shù)?？杀硎緸?br> 權(quán)利要求
1.一種紅外紫外雙脈沖激光誘導(dǎo)擊穿光譜在線原位檢測(cè)裝置，其特征在于包括雙脈沖激光發(fā)射系統(tǒng)、定點(diǎn)取樣檢測(cè)系統(tǒng)、光輻射收集系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)；所述雙脈沖激光發(fā)射系統(tǒng)是由與計(jì)算機(jī)(9)信號(hào)連接的紅外波段激光器(1)、紫外波段激光器(2)和脈沖延時(shí)控制器(3)組成，用于產(chǎn)生特定的輸出頻率和功率密度的雙脈沖激光束；脈沖延時(shí)控制器(3)分別與紅外波段激光器(1)及紫外波段激光器(2)信號(hào)連接， 用于調(diào)節(jié)紅外波段激光器(1)及紫外波段激光器(2)的兩束激光的脈沖間隔；所述定點(diǎn)取樣檢測(cè)系統(tǒng)由第一光束遠(yuǎn)程匯聚調(diào)節(jié)裝置(4)及第二光束遠(yuǎn)程匯聚調(diào)節(jié)裝置(5 )構(gòu)成；所述紅外波段激光器(1)及紫外波段激光器(2 )分別與第一光束遠(yuǎn)程匯聚調(diào)節(jié)裝置(4)及第二光束遠(yuǎn)程匯聚調(diào)節(jié)裝置(5)光路連接；所述紅外波段激光器(1)及紫外波段激光器(2)輸出激光分別經(jīng)過(guò)第一光束遠(yuǎn)程匯聚調(diào)節(jié)裝置(4)及第二光束遠(yuǎn)程匯聚調(diào)節(jié)裝置(5)，聚焦在待檢測(cè)樣品表面的相同位置，用以完成樣品燒蝕和等離子激發(fā)，形成瞬態(tài)高溫度高密度等離子體；所述第一光束遠(yuǎn)程匯聚調(diào)節(jié)裝置(4)及第二光束遠(yuǎn)程匯聚調(diào)節(jié)裝置(5)由聚焦透鏡 (10)和特制反射鏡(11)構(gòu)成；所述光輻射收集系統(tǒng)由光譜遠(yuǎn)程接收裝置(6)構(gòu)成，所述光譜遠(yuǎn)程接收裝置(6)內(nèi)部由一組透鏡形成望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)組成，所述望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)的焦點(diǎn)與激光聚焦于樣品的位置重合；所述數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)是由七通道高分辨率微型光纖(7 )連接全波段激光誘導(dǎo)衰減光譜儀(8 )及其配套裝置組成，七通道高分辨率微型光纖(7 ) 一端與光譜遠(yuǎn)程接收裝置(6 )匹配耦合，全波段激光誘導(dǎo)衰減光譜儀(8)接入計(jì)算機(jī)(9)，完成光譜采集，并將得到的全波段光譜信息存入計(jì)算機(jī)(9)。
2.根據(jù)權(quán)利要求紅外紫外雙脈沖激光誘導(dǎo)擊穿光譜在線原位檢測(cè)裝置，其特征在于所述透鏡形成望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)由依次光路連接的第一透鏡(12)，第二透鏡(13)，第三透鏡 (14)組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求紅外紫外雙脈沖激光誘導(dǎo)擊穿光譜在線原位檢測(cè)裝置，其特征在于 所述特制反射鏡(11)表面經(jīng)過(guò)鍍膜處理，反射效率為95%以上；聚焦透鏡(10)和特制反射鏡(11)的中心位置處于同一水平高度，并且特制反射鏡(11)可圍繞中心軸自由轉(zhuǎn)動(dòng)，用以改變其與聚焦透鏡(10)所形成的反射角度。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種紅外紫外雙脈沖激光誘導(dǎo)擊穿光譜在線原位檢測(cè)裝置，該裝置基于雙脈沖激光誘導(dǎo)擊穿光譜(DoublePulseLaserInducedBreakdownSpectroscopy簡(jiǎn)稱DP-LIBS)技術(shù)，主要由雙脈沖激光發(fā)射系統(tǒng)、定點(diǎn)取樣檢測(cè)系統(tǒng)、光輻射收集系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)等四大部分構(gòu)成。本發(fā)明能夠?qū)Υ龣z樣品實(shí)現(xiàn)定點(diǎn)取樣檢測(cè)，完成樣品的原位分析、實(shí)時(shí)分析、以及痕量元素的精確檢測(cè)，分析簡(jiǎn)便快速，無(wú)需樣品預(yù)處理，可同時(shí)進(jìn)行多元素測(cè)定，廣泛適用于分析、檢測(cè)、計(jì)量和診斷等多個(gè)技術(shù)領(lǐng)域。
文檔編號(hào)G01N21/63GK102507511SQ20111034703
公開(kāi)日2012年6月20日 申請(qǐng)日期2011年11月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月7日
發(fā)明者丁洪斌, 李聰, 王宏北, 羅廣南 申請(qǐng)人:大連理工大學(xué)