激光剝蝕進樣系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種激光剝蝕進樣系統(tǒng)，包括從始端至末端依次設置在主管路中的第一通斷閥、緩沖罐和第四通斷閥；還包括從始端至末端依次設置在第一支管路中的外腔室和第二通斷閥；還包括從始端至末端依次設置在第二支管路中的樣品室和第三通斷閥；樣品室位于外腔室內(nèi)；樣品室上開設有相對的進樣口和出樣口；還包括設置在外腔室內(nèi)的送樣裝置，送樣裝置包括通過進樣口和出樣口可滑動地貫穿樣品室的樣品托條，以及與樣品托條連接并用于帶動樣品托條在進樣口和出樣口所處直線上滑動的驅(qū)動裝置。本發(fā)明實現(xiàn)了樣品的自動更換，無需頻繁開啟樣品室，從而避免了因頻繁開啟樣品室對激光剝蝕進樣系統(tǒng)中的氣路造成影響。
【專利說明】
激光剝蝕進樣系統(tǒng)
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及無機元素和同位素分析測試技術領域，尤其涉及用于電感耦合等離子體質(zhì)譜的前處理系統(tǒng)，具體涉及一種激光剝蝕進樣系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]激光剝蝕作為新型原位采樣技術，可與電感耦合等離子體質(zhì)譜等多種分析儀器聯(lián)用。激光剝蝕可有效避免傳統(tǒng)濕法消解制樣帶來的樣品破壞、制樣繁瑣費時、易揮發(fā)待測物損耗及消解液中的水和酸引發(fā)的多原子離子干擾等問題。
[0003]但是，現(xiàn)有的激光剝蝕進樣系統(tǒng)，其樣品室一次只能容納少量的樣品。在作業(yè)過程中，需要頻繁開啟樣品室以更換樣品，從而極易對激光剝蝕進樣系統(tǒng)中的氣路造成影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的即在于克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種具備送樣裝置的激光剝蝕進樣系統(tǒng)，其能夠?qū)悠纷詣铀腿霕悠肥?，無需頻繁開啟樣品室，從而避免對激光剝蝕進樣系統(tǒng)中的氣路造成影響。
[0005]本發(fā)明的實施例通過以下技術方案實現(xiàn):
[0006]激光剝蝕進樣系統(tǒng)，包括具備始端和末端的主管路、第一支管路和第二支管路;第一支管路的始端與主管路的末端連接，第二支管路的始端與主管路的末端連接;激光剝蝕進樣系統(tǒng)還包括從始端至末端依次設置在主管路中的第一通斷閥、緩沖罐和第四通斷閥；激光剝蝕進樣系統(tǒng)還包括從始端至末端依次設置在第一支管路中的外腔室和第二通斷閥；激光剝蝕進樣系統(tǒng)還包括從始端至末端依次設置在第二支管路中的樣品室和第三通斷閥；樣品室位于外腔室內(nèi)；樣品室上開設有相對的進樣口和出樣口；激光剝蝕進樣系統(tǒng)還包括設置在外腔室內(nèi)的送樣裝置，送樣裝置包括通過進樣口和出樣口可滑動地貫穿樣品室的樣品托條，以及與樣品托條連接并用于帶動樣品托條在進樣口和出樣口所處直線上滑動的驅(qū)動裝置。
[0007]為了避免在作業(yè)過程中頻繁開啟樣品室，在本發(fā)明的實施例中，發(fā)明人設置了具備樣品托條和驅(qū)動裝置的送樣裝置。樣品托條上承接有多個樣品，驅(qū)動裝置帶動樣品托條運動，使樣品托條上的樣品進入樣品室內(nèi)。在樣品室中對該樣品進行激光剝蝕后，驅(qū)動裝置帶動樣品托條運動，使另一個未處理的樣品進入樣品室內(nèi)。如此往復，即可實現(xiàn)樣品的自動更換，無需頻繁開啟樣品室，從而避免了因頻繁開啟樣品室對激光剝蝕進樣系統(tǒng)中的氣路造成影響。
[0008]然而，發(fā)明人在實現(xiàn)本發(fā)明實施例的過程中發(fā)現(xiàn)，由于樣品托條與進樣口、出樣口之間會產(chǎn)生相對運動，因此難以在樣品托條與進樣口之間、樣品托條與出樣口之間實現(xiàn)完全密封，在對樣品進行激光剝蝕并得到樣品顆粒云后，樣品顆粒云極易通過進樣口和出樣口泄露至樣品室外。發(fā)明人經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，之所以樣品室內(nèi)的樣品顆粒云容易通過進樣口和出樣口泄露，是由于在產(chǎn)生樣品顆粒云后，樣品室內(nèi)的內(nèi)壓大于樣品室外的壓力，在樣品室內(nèi)外壓力差的作用下導致樣品顆粒云泄漏。
[0009]為此，發(fā)明人在激光剝蝕進樣系統(tǒng)中設置了外腔室、第一支管路和第二支管路。在對樣品進行激光剝蝕時，通過第一支管路和第二支管路同時向外腔室和樣品室送入載氣，使外腔室和樣品室內(nèi)的壓力一致，消除樣品室內(nèi)外的壓力差。如此即可避免由于樣品室內(nèi)外壓力差導致的樣品顆粒云泄漏。
[0010]在本發(fā)明的一種實施例中，激光剝蝕進樣系統(tǒng)還包括第一壓力計、第二壓力計和第三壓力計；
[0011]第一壓力計設置于主管路中，且位于第一通斷閥與緩沖罐之間；第二壓力計設置于第一支管路中，且位于外腔室與第二通斷閥之間;第三壓力計設置于第二支管路中，且位于樣品室與第三通斷閥之間。
[0012]在本發(fā)明的一種實施例中，激光剝蝕進樣系統(tǒng)還包括流量計，流量計設置于第二支管路中，流量計位于第二支管路的始端與樣品室之間。
[0013]在本發(fā)明的一種實施例中，激光剝蝕進樣系統(tǒng)還包括三通閥和真空栗;三通閥具備第一接口、第二接口和第三接口，第三接口與第二支管路的末端連接，第一接口與真空栗連接。
[0014]在本發(fā)明的一種實施例中，激光剝蝕進樣系統(tǒng)還包括信號勻化器，信號勻化器設置于第二支管路中，信號勻化器位于第三通斷閥和第二支管路的末端之間。
[0015]在本發(fā)明的一種實施例中，信號勻化器包括第一端部、第二端部以及多根連通第一端部和第二端部的毛細管;第一端部和第二端部連接在第二支管路中。
[0016]在本發(fā)明的一種實施例中，第一端部包括相互連通的第一頭腔和第一接管;第二端部包括相互連通的第二頭腔和第二接管;毛細管連通第一頭腔和第二頭腔;第一接管和第二接管連接在第二支管路中。
[0017]在本發(fā)明的一種實施例中，第一頭腔的外壁包括第一連接平面以及與第一連接平面密封連接的第一罩體，第一接管與第一罩體連接，第一接管與第一連接平面平行；
[0018]第二頭腔的外壁包括第二連接平面以及與第二連接平面密封連接的第二罩體，第二接管與第二罩體連接，第二接管與第二連接平面平行；
[0019]毛細管的兩端分別連接在第一連接平面和第二連接平面上。
[0020]在本發(fā)明的一種實施例中，多個毛細管的長度不同。
[0021]在本發(fā)明的一種實施例中，樣品托條上開設有樣品承接孔。
[0022]本發(fā)明的技術方案至少具有如下優(yōu)點和有益效果:
[0023]設置送樣裝置，實現(xiàn)樣品的自動更換，無需頻繁開啟樣品室，從而避免了因頻繁開啟樣品室對激光剝蝕進樣系統(tǒng)中的氣路造成影響。同時，設置外腔室、第一支管路和第二支管路。在對樣品進行激光剝蝕時，通過第一支管路和第二支管路同時向外腔室和樣品室送入載氣，使外腔室和樣品室內(nèi)的壓力一致，消除樣品室內(nèi)外的壓力差。如此避免了由于樣品室內(nèi)外壓力差導致的樣品顆粒云泄漏。
【附圖說明】
[0024]為了更清楚的說明本發(fā)明實施例的技術方案，下面對實施例中需要使用的附圖作簡單介紹。應當理解，以下附圖僅示出了本發(fā)明的某些實施方式，不應被看作是對本發(fā)明范圍的限制。對于本領域技術人員而言，在不付出創(chuàng)造性勞動的情況下，能夠根據(jù)這些附圖獲得其他附圖。
[0025]圖1為本發(fā)明實施例中激光剝蝕進樣系統(tǒng)的結構示意圖；
[0026]圖2為本發(fā)明實施例中送樣裝置與樣品室的裝配圖；
[0027]圖3為本發(fā)明實施例中信號勻化器的結構示意圖；
[0028]圖4為本發(fā)明實施例中激光剝蝕進樣系統(tǒng)的另一種結構示意圖；
[0029]其中，附圖標記對應的零部件名稱如下:
[0030]100-激光剝蝕進樣系統(tǒng)，110-主管路，120-第一支管路，130-第二支管路，141-第一通斷閥，142-第二通斷閥，143-第三通斷閥，144-第四通斷閥，145-緩沖罐，146-外腔室，147-樣品室，147-1-小截面端，147-2-進樣口，147-3-出樣口，147-4-密封環(huán)，150-送樣裝置，151-樣品托條，152-滑動塊，153-槽，154-樣品承接孔，155-滑軌，161-第一壓力計，162-第二壓力計，163-第三壓力計，164-流量計，165-減壓閥，170-信號勻化器，171-第一端部，171-1-第一頭腔，171-11-第一連接平面，171-12-第一罩體，171-2-第一接管，172-第二端部，172-1-第二頭腔，172-11-第二連接平面，172-12-第二罩體，172-2-第二接管，173-毛細管，180-真空栗，190-三通閥，191-第一接口，192-第二接口，193-第三接口，200-質(zhì)譜儀。
【具體實施方式】
[0031]為使本發(fā)明實施例的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整的描述。顯然，所描述的實施例是本發(fā)明的一部分實施例，而不是全部的實施例。
[0032]因此，以下對本發(fā)明的實施例的詳細描述并非旨在限制要求保護的本發(fā)明的范圍，而是僅僅表示本發(fā)明的部分實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0033]需要說明的是，在不沖突的情況下，本發(fā)明中的實施例及實施例中的特征和技術方案可以相互組合。
[0034]應注意到:相似的標號和字母在下面的附圖中表示類似項，因此，一旦某一項在一個附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對其進行進一步定義和解釋。
[0035]在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，術語“第一”、“第二”、“第三”等僅用于區(qū)分描述，而不能理解為指示或暗示相對重要性。
[0036]實施例1:
[0037]參照圖1，圖1為本發(fā)明實施例中激光剝蝕進樣系統(tǒng)100的結構示意圖。激光剝蝕進樣系統(tǒng)100，包括主管路110、第一支管路120和第二支管路130。主管路110具備始端和末端，在工作時，氣體從主管路110的始端向主管路110的末端流動，即氣體在圖1中的A方向上流動。第一支管路120也具備始端和末端，第一支管路120的始端與主管路110的末端連接。從主管路110末端流出的氣體進入第一支管路120，并從第一支管路120的始端向第一支管路120的末端流動，即氣體在圖1中的B方向上流動。第二支管路130也具備始端和末端，第二支管路130的始端與主管路110的末端連接。從主管路110末端流出的氣體進入第二支管路130，并從第二支管路130的始端向第二支管路130的末端流動，即氣體在圖1中的C方向上流動。
[0038]激光剝蝕進樣系統(tǒng)100還包括從主管路110的始端至主管路110的末端依次設置在主管路110中的第一通斷閥141、緩沖罐145和第四通斷閥144。激光剝蝕進樣系統(tǒng)100還包括從第一支管路120的始端至第一支管路120的末端依次設置在第一支管路120中的外腔室146和第二通斷閥142。激光剝蝕進樣系統(tǒng)100還包括從第二支管路130的始端至第二支管路130的末端依次設置在第二支管路130中的樣品室147和第三通斷閥143。樣品室147位于外腔室146內(nèi)，第三通斷閥143位于外腔室146外。激光剝蝕進樣系統(tǒng)100還包括設置在外腔室146內(nèi)的送樣裝置150。
[0039]第一通斷閥141、第二通斷閥142、第三通斷閥143和第四通斷閥144用于控制管路的通斷，其可以采用角閥、蝶閥、閘閥、球閥等可以控制管路通斷的閥門。在本實施例中，第一通斷閥141、第二通斷閥142、第三通斷閥143均為截止閥，第四通斷閥144為二位二通電磁閥。
[0040]參照圖2，圖2為本發(fā)明實施例中送樣裝置150與樣品室147的裝配圖。樣品室147整體呈紡錘形，樣品室147具備相對的兩個小截面端147-1。兩個小截面端147-1連接在第二支管路130中，氣體從其中一個小截面端147-1流入樣品室147，樣品室147內(nèi)的氣體從另一個小截面端147-1流出。樣品室147的壁上開設有相對的進樣口 147-2和出樣口 147-3。
[0041]樣品托條151為長條形板件。樣品托條151通過進樣口 147-2和出樣口 147-3可滑動地貫穿樣品室147。驅(qū)動裝置包括滑軌155，以及與樣品托條151長度方向上的兩端連接的滑動塊152?；?55上開設有槽153，滑動塊152可滑動地設置在槽153中。驅(qū)動裝置還包括圖中未示出的動力輸出部，用于驅(qū)動滑動塊152在槽153中滑動，從而帶動樣品托條151在進樣口 147-2和出樣口 147-3所處直線上滑動。動力輸出部可以采用液壓缸、氣壓缸、直線電機、絲杠螺母副等能夠帶動滑動塊152直線運動的裝置。
[0042]需要說明的是，在其他【具體實施方式】中，驅(qū)動裝置可以僅采用直接與樣品托條151連接的液壓缸、氣壓缸、直線電機、絲杠螺母副等裝置，只要能夠驅(qū)動樣品托條151在進樣口147-2和出樣口 147-3所處直線上滑動即可。
[0043]激光剝蝕進樣系統(tǒng)100的工作原理如下:
[0044]在樣品托條151上固定多個樣品，樣品在樣品托條151的長度方向上均勻排列。
[0045]再次參照圖1。關閉第二通斷閥142、第三通斷閥143和第四通斷閥144，打開第一通斷閥141。從主管路110的始端送入載氣(惰性氣體，例如氦氣)，載氣進入緩沖罐145，使緩沖罐145中的壓力保持在0.2-0.3MPa。打開第二通斷閥142、第三通斷閥143和第四通斷閥144，緩沖罐145中的載氣通過第一支管路120和第二支管路130排空，從而對激光剝蝕進樣系統(tǒng)100的整個管路進行清洗。關閉第二通斷閥142和第三通斷閥143。將第二支管路130的末端與質(zhì)譜儀200連接。
[0046]驅(qū)動裝置帶動樣品托條151滑動，使樣品托條151上的一個樣品進入樣品室147。從主管路110的始端送入載氣，載氣進入緩沖罐145、外腔室146和樣品室147。保持緩沖罐145中的壓力位0.2-0.3MPa。保壓5-10min，使外腔室146和樣品室147內(nèi)的壓力基本一致。
[0047]關閉第一通斷閥141，對樣品室147中的樣品進行激光剝蝕，獲得樣品顆粒云。打開第三通斷閥143，緩沖罐145內(nèi)的載氣將樣品室147內(nèi)的樣品顆粒云帶離樣品室147，送至質(zhì)譜儀200進行分析。分析完成后，關閉第三通斷閥143。
[0048]不斷重復上述步驟，即可對樣品托條151上的各個樣品進行激光剝蝕和分析。
[0049]通過送樣裝置150，即可實現(xiàn)樣品的自動更換，無需頻繁開啟樣品室147，從而避免了因頻繁開啟樣品室147對激光剝蝕進樣系統(tǒng)100中的氣路造成影響。
[0050]然而，發(fā)明人在實現(xiàn)本發(fā)明實施例的過程中發(fā)現(xiàn)，由于樣品托條151與進樣口147-
2、出樣口 147-3之間會產(chǎn)生相對運動，因此難以在樣品托條151與進樣口 147-2之間、樣品托條151與出樣口 147-3之間實現(xiàn)完全密封，在對樣品進行激光剝蝕并得到樣品顆粒云后，樣品顆粒云極易通過進樣口 147-2和出樣口 147-3泄露至樣品室147外。發(fā)明人經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，之所以樣品室147內(nèi)的樣品顆粒云容易通過進樣口 147-2和出樣口 147-3泄露，是由于在產(chǎn)生樣品顆粒云后，樣品室147內(nèi)的內(nèi)壓大于樣品室147外的壓力，在樣品室147內(nèi)外壓力差的作用下導致樣品顆粒云泄漏。
[0051]為此，發(fā)明人在激光剝蝕進樣系統(tǒng)100中設置了外腔室146、第一支管路120和第二支管路130。在對樣品進行激光剝蝕時，通過第一支管路120和第二支管路130同時向外腔室146和樣品室147送入載氣，使外腔室146和樣品室147內(nèi)的壓力一致，消除樣品室147內(nèi)外的壓力差。如此即可避免由于樣品室147內(nèi)外壓力差導致的樣品顆粒云泄漏。
[0052]在激光剝蝕進樣系統(tǒng)100工作過程中，需要檢查緩沖罐145、外腔室146和樣品室147內(nèi)的壓力?？梢酝ㄟ^在緩沖罐145、外腔室146和樣品室147內(nèi)設置壓力傳感器實現(xiàn)壓力的檢測。在本實施例中，通過第一壓力計161、第二壓力計162和第三壓力計163實現(xiàn)壓力的檢測。第一壓力計161計設置于主管路110中，且位于第一通斷閥141與緩沖罐145之間。第一壓力計161用于檢測緩沖罐145內(nèi)的壓力。第二壓力計162設置于第一支管路120中，且位于外腔室146與第二通斷閥142之間。第二壓力計162用于檢測外腔室146內(nèi)的壓力。第三壓力計163設置于第二支管路130中，且位于樣品室147與第三通斷閥143之間。第三壓力計163位于外腔室146外，用于檢測樣品室147內(nèi)的壓力。
[0053]在輸入主管路110的載氣壓力過大的情況下，還可以在主管路110中設置減壓閥165，減壓閥165位于主管路110的始端與第一通斷閥141之間。
[0054]在激光剝蝕進樣系統(tǒng)100的工作過程中，為了能夠?qū)悠肥?47內(nèi)的樣品顆粒云一次性的帶離樣品室147，需要對進入樣品室147內(nèi)的載氣流量進行控制。為此，還可以設置流量計164。流量計164設置于第二支管路130中，流量計164位于第二支管路130的始端與樣品室147之間。流量計164位于外腔室146外。在工作過程中，對樣品室147中的樣品進行激光剝蝕并獲得樣品顆粒云后，打開第三通斷閥143，流量計164將緩沖罐145內(nèi)的載氣進入樣品室147的流量控制在0.6L/min。如此，載氣將樣品室147內(nèi)的樣品顆粒云一次性帶離樣品室147，送至質(zhì)譜儀200進行分析。
[0055]在載氣將樣品室147內(nèi)的樣品顆粒云帶離樣品室147并進入質(zhì)譜儀200的過程中，載氣與樣品顆粒云之間可能存在無法均勻混合的情況，這將導致進入質(zhì)譜儀200的樣品顆粒無法均勻分布，影響檢測結果。為此，在本實施例中，還可以設置信號勻化器170。信號勻化器170設置于第二支管路130中，信號勻化器170位于第三通斷閥143和第二支管路130的末端之間。信號勻化器170用于使載氣與樣品顆粒云均勻混合，從而使得進入質(zhì)譜儀200的樣品顆粒均勻分布。
[0056]在本實施例中，信號勻化器170采用如下結構。參照圖3，圖3為本發(fā)明實施例中信號勻化器170的結構示意圖。信號勻化器170包括第一端部171、第二端部172以及多根連通第一端部171和第二端部172的毛細管173;第一端部171和第二端部172連接在第二支管路130中?；旌嫌袠悠奉w粒云的載氣在經(jīng)過第三通斷閥143后隨著第二支管路130進入第一端部171，然后再通過毛細管173后進入第二端部172。這個過程使樣品顆粒云和載氣進行再次混合，從而提尚樣品顆粒75Γ和載氣的混合均勾性。
[0057]在本實施例中，第一端部171包括相互連通的第一頭腔171-1和第一接管171-2。第二端部172包括相互連通的第二頭腔172-1和第二接管172-2。毛細管173連通第一頭腔171-1和第二頭腔172-1。第一接管171-2和第二接管172-2連接在第二支管路130中。第一頭腔171-1的外壁包括第一連接平面171-11以及與第一連接平面171-11密封連接的第一罩體171-12，第一接管171-2與第一罩體171-12連接，第一接管171-2與第一連接平面171-11平行。第二頭腔172-1的外壁包括第二連接平面172-11以及與第二連接平面172-11密封連接的第二罩體172-12，第二接管172-2與第二罩體172-12連接，第二接管172-2與第二連接平面172-11平行。毛細管173的兩端分別連接在第一連接平面171-11和第二連接平面172-11上?；旌嫌袠悠奉w粒云的載氣在經(jīng)過第三通斷閥143后隨著第二支管路130進入第一接管171-2，然后流入第一頭腔171-1中。由于第一接管171-2與第一連接平面171-11平行，此時混合有樣品顆粒云的載氣噴射在第一罩體171-12的內(nèi)表面，從而產(chǎn)生湍流，使得樣品顆粒云和載氣進行混合。然后混合有樣品顆粒云的載氣分成多個支流進入毛細管173。在毛細管173中，各個支流中的樣品顆粒云和載氣再次進行混合，然后進入第二頭腔172-1。由于第二接管172-2與第二連接平面172-11平行，此時從毛細管173流出的混合有樣品顆粒云的載氣噴射在第二罩體172-12的內(nèi)表面，從而產(chǎn)生湍流，使得樣品顆粒云和載氣進行進一步混合，然后再通過第二接管172-2流出。這樣，提高了樣品顆粒云和載氣的混合均勻性。
[0058]需要說明的是，第一接管171-2與第一連接平面171-11平行，第二接管172-2與第二連接平面172-11平行，并非指兩者之間絕對平行。兩者之間稍微相互傾斜也是可以行的，只要第一接管171-2的出口不正對第一連接平面171-11，第二接管172-2的出口不正對第二連接平面172-11即可。
[0059]為了進一步提高樣品顆粒云和載氣的混合均勻性，在本實施例中，還可以對毛細管173的長度進行配置，使多個毛細管173的長度不同。這樣，每個毛細管173中的支流在不同時間進入第二頭腔172-1，從而在第二頭腔172-1內(nèi)產(chǎn)生更加強烈的湍流，從而進一步提高了樣品顆粒云和載氣的混合均勻性。
[0060]再次參照圖2，為了進一步避免樣品室147內(nèi)的樣品顆粒云泄漏，還可以在進樣口147-2和出樣口 147-3的內(nèi)壁上設置密封環(huán)147-4，以減小樣品托條151與進樣口 147-2、出樣口 147-3之間的間隙。
[0061]樣品可以采用多種方式固定在樣品托條151上。在本實施例中，在樣品托條151上開設多個樣品承接孔154，樣品承接孔154在樣品托條151的長度方向上均勻布置。樣品承接孔154為盲孔。在工作時，樣品置于樣品承接孔154內(nèi)，從而被固定。
[0062]需要說明的是，在本實施例中，緩沖罐145內(nèi)的壓力、載氣流量、保壓時間等工作參數(shù)僅僅是為了說明激光剝蝕進樣系統(tǒng)100的工作原理所列舉的例子。在其他【具體實施方式】中，可以根據(jù)實際情況采用不同的工作參數(shù)。
[0063]還需要說明的是，在本實施例中樣品室147整體呈紡錘形，是為了避免在載氣將樣品顆粒云帶離樣品室147時產(chǎn)生回流，從而能夠較完全的將樣品顆粒云帶離樣品室147。在其他【具體實施方式】中，樣品室147還可以為方形或圓形等形狀。
[0064]實施例2:
[0065]參照圖4，圖4為本發(fā)明實施例中激光剝蝕進樣系統(tǒng)100的另一種結構示意圖。本實施例也提供的一種激光剝蝕進樣系統(tǒng)100，其在實施例1的基礎上增加了真空栗180和三通閥 190 0
[0066]三通閥190具備第一接口 191、第二接口 192和第三接口 193。第三接口 193與第二支管路130的末端連接，第一接口 191與真空栗180連接。
[0067]工作過程如下:
[0068]在樣品托條151上固定多個樣品，樣品在樣品托條151的長度方向上均勻排列。
[0069]關閉第二通斷閥142、第三通斷閥143和第四通斷閥144，打開第一通斷閥141。從主管路110的始端送入載氣(惰性氣體，例如氦氣)，載氣進入緩沖罐145，使緩沖罐145中的壓力保持在0.2-0.3MPa。打開第二通斷閥142、第三通斷閥143和第四通斷閥144。調(diào)整三通閥190，使第二接口 192和第三接口 193連通。緩沖罐145中的載氣通過第一支管路120和第二支管路130排空，從而對激光剝蝕進樣系統(tǒng)100的整個管路進行清洗。關閉第一通斷閥141和第二通斷閥142。調(diào)整三通閥190，使第一接口 191和第三接口 193連通。啟動真空栗180，對激光剝蝕進樣系統(tǒng)100的管路抽真空。然后，將質(zhì)譜儀200與第二接口 192連接。調(diào)整三通閥190，使第二接口 192和第三接口 193連通。關閉第三通斷閥143。
[0070]驅(qū)動裝置帶動樣品托條151滑動，使樣品托條151上的一個樣品進入樣品室147。從主管路110的始端送入載氣，載氣進入緩沖罐145、外腔室146和樣品室147。保持緩沖罐145中的壓力位0.2-0.3MPa。保壓5-10min，使外腔室146和樣品室147內(nèi)的壓力基本一致。
[0071]關閉第一通斷閥141，對樣品室147中的樣品進行激光剝蝕，獲得樣品顆粒云。打開第三通斷閥143，緩沖罐145內(nèi)的載氣將樣品室147內(nèi)的樣品顆粒云帶離樣品室147，送至質(zhì)譜儀200進行分析。分析完成后，關閉第三通斷閥143。
[0072]不斷重復上述步驟，即可對樣品托條151上的各個樣品進行激光剝蝕和分析。
[0073]在完成對樣品的激光剝蝕和分析后，關閉第四通斷閥144，打開第二通斷閥142和第三通斷閥143，排空激光剝蝕進樣系統(tǒng)100的管路內(nèi)的氣體。然后調(diào)整三通閥190，使第一接口 191和第三接口 193連通，關閉第二通斷閥142，使用真空栗180對激光剝蝕進樣系統(tǒng)100的管路進行抽空。
[0074]在本實施例中，通過真空栗180實現(xiàn)了對激光剝蝕進樣系統(tǒng)100的管路的清洗，作業(yè)前后無需拆卸清洗，提高了工作效率。
[0075]以上所述僅為本發(fā)明的部分實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領域技術人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權項】
1.激光剝蝕進樣系統(tǒng)，其特征在于: 包括具備始端和末端的主管路、第一支管路和第二支管路;所述第一支管路的始端與所述主管路的末端連接，所述第二支管路的始端與所述主管路的末端連接； 所述激光剝蝕進樣系統(tǒng)還包括從始端至末端依次設置在所述主管路中的第一通斷閥、緩沖罐和第四通斷閥； 所述激光剝蝕進樣系統(tǒng)還包括從始端至末端依次設置在所述第一支管路中的外腔室和第二通斷閥； 所述激光剝蝕進樣系統(tǒng)還包括從始端至末端依次設置在所述第二支管路中的樣品室和第三通斷閥； 所述樣品室位于所述外腔室內(nèi)；所述樣品室上開設有相對的進樣口和出樣口 ； 所述激光剝蝕進樣系統(tǒng)還包括設置在所述外腔室內(nèi)的送樣裝置，所述送樣裝置包括通過所述進樣口和所述出樣口可滑動地貫穿所述樣品室的樣品托條，以及與所述樣品托條連接并用于帶動所述樣品托條在所述進樣口和所述出樣口所處直線上滑動的驅(qū)動裝置。2.根據(jù)權利要求1所述的激光剝蝕進樣系統(tǒng)，其特征在于: 所述激光剝蝕進樣系統(tǒng)還包括第一壓力計、第二壓力計和第三壓力計； 所述第一壓力計設置于所述主管路中，且位于所述第一通斷閥與所述緩沖罐之間；所述第二壓力計設置于所述第一支管路中，且位于所述外腔室與所述第二通斷閥之間；所述第三壓力計設置于所述第二支管路中，且位于所述樣品室與所述第三通斷閥之間。3.根據(jù)權利要求1所述的激光剝蝕進樣系統(tǒng)，其特征在于: 所述激光剝蝕進樣系統(tǒng)還包括流量計，所述流量計設置于所述第二支管路中，所述流量計位于所述第二支管路的始端與所述樣品室之間。4.根據(jù)權利要求1所述的激光剝蝕進樣系統(tǒng)，其特征在于: 所述激光剝蝕進樣系統(tǒng)還包括三通閥和真空栗；所述三通閥具備第一接口、第二接口和第三接口，所述第三接口與所述第二支管路的末端連接，所述第一接口與所述真空栗連接。5.根據(jù)權利要求1?4中任意一項所述的激光剝蝕進樣系統(tǒng)，其特征在于: 所述激光剝蝕進樣系統(tǒng)還包括信號勻化器，所述信號勻化器設置于所述第二支管路中，所述信號勻化器位于所述第三通斷閥和所述第二支管路的末端之間。6.根據(jù)權利要求5所述的激光剝蝕進樣系統(tǒng)，其特征在于: 所述信號勻化器包括第一端部、第二端部以及多根連通所述第一端部和所述第二端部的毛細管； 所述第一端部和所述第二端部連接在所述第二支管路中。7.根據(jù)權利要求6所述的激光剝蝕進樣系統(tǒng)，其特征在于: 所述第一端部包括相互連通的第一頭腔和第一接管;所述第二端部包括相互連通的第二頭腔和第二接管;所述毛細管連通所述第一頭腔和所述第二頭腔;所述第一接管和所述第二接管連接在所述第二支管路中。8.根據(jù)權利要求7所述的激光剝蝕進樣系統(tǒng)，其特征在于: 所述第一頭腔的外壁包括第一連接平面以及與第一連接平面密封連接的第一罩體，所述第一接管與所述第一罩體連接，所述第一接管與所述第一連接平面平行； 所述第二頭腔的外壁包括第二連接平面以及與第二連接平面密封連接的第二罩體，所述第二接管與所述第二罩體連接，所述第二接管與所述第二連接平面平行； 所述毛細管的兩端分別連接在所述第一連接平面和所述第二連接平面上。9.根據(jù)權利要求6?8中任意一項所述的激光剝蝕進樣系統(tǒng)，其特征在于: 多個所述毛細管的長度不同。10.根據(jù)權利要求1?4中任意一項所述的激光剝蝕進樣系統(tǒng)，其特征在于: 所述樣品托條上開設有樣品承接孔。
【文檔編號】G01N35/10GK105954089SQ201610556685
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年7月15日
【發(fā)明人】文明, 何康昊, 宋江鋒, 姚勇, 楊雷, 鄧立, 李佩龍
【申請人】中國工程物理研究院材料研究所