一种激光检测固体材料成分的装置及方法与流程

文档序号:12727756阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种激光检测固体材料成分的装置,其特征在于:它包括激光器(1)、前置光路单元(2)、右封装套筒(3)、左封装套筒(4)、抽拉式样品仓(5)、真空泵(6)、真空计(7)、光纤(8)和光谱仪(9),前置光路单元(2)连接在激光器(1)的前端,前置光路单元(2)的前方与抽拉式样品仓(5)相对,前置光路单元(2)封装在右封装套筒(3)内,抽拉式样品仓(5)封装在左封装套筒(4)内,右封装套筒(3)的一端与激光器(1)通过法兰相连接,右封装套筒(3)的另一端与左封装套筒(4)的一端通过法兰相连接,左封装套筒(4)的另一端与抽拉式样品仓(5)由法兰相连接,前置光路单元(2)与光纤(8)的一端相连接,光纤(8)的另一端穿过右封装套筒(3)上的光纤导出孔(31)与光谱仪(9)相连接,真空泵(6)与左封装套筒(4)侧壁上的气体管路相连接,真空计(7)安装在气体管路上。

2.根据权利要求1所述的激光检测固体材料成分的装置,其特征在于:所述前置光路单元(1)包括光通道(21)、二向色镜支架(22)、定焦部件(23)、入射透镜(24)和光纤支架(25),光通道(21)为套筒结构,光通道(21)套筒的后端有法兰与激光器(1)相连接,二向色镜支架(22)安装在光通道(21)侧壁上,定焦部件(23)为套筒,定焦部件(23)的套筒连接在光通道(21)套筒的前端,入射透镜(24)安装在定焦部件(23)的套筒前端,入射透镜(24)前端安装有光纤支架(25)。

3.根据权利要求2所述的激光检测固体材料成分的装置,其特征在于:所述光通道(21)与定焦部件(23)连接处、定焦部件(23)与入射透镜(24)连接处、入射透镜(24)与光纤支架(25)连接处均为凸台与凹槽的连接结构,并有内六角螺栓固定。

4.根据权利要求3所述的激光检测固体材料成分的装置,其特征在于:所述光通道(21)与激光器(1)连接法兰上有光通道法兰密封槽(211),光通道(21)侧壁上开有等离子信号输出孔(212),光通道(21)侧壁上还开有与光通道(21)长度方向呈45°角度的二向色镜安装孔(213)及二向色镜支架定位装置(214),二向色镜支架(215)侧方开有球形定位槽(2151)。

5.根据权利要求4所述的激光检测固体材料成分的装置,其特征在于:所述二向色镜支架定位装置(214)包括顶珠(2141)、顶珠弹簧(2142)和顶珠弹簧底座(2143),顶珠(2141)、顶珠弹簧(2142)和顶珠弹簧底座(2143)置于光通道侧孔(216)内。

6.根据权利要求5所述的激光检测固体材料成分的装置,其特征在于:所述光纤支架(25)包括支架圆盘(253)、光纤通道(254)、光纤接头(255)和光纤扣(256),支架圆盘(253)上开有与轴线呈一定角度的光纤通道孔(2531),光纤通道(254)为端部带螺纹的中空圆柱体,与光纤通道孔(2531)过盈配合,光纤接头(255)与光纤(8)通过螺纹相接置于光纤通道(254)内,光纤扣(256)为一带有一定锥度的中空圆柱体,内部设有螺纹,与光纤通道(254)前段螺纹配合连接。

7.根据权利要求6所述的激光检测固体材料成分的装置,其特征在于:所述抽拉式样品仓(5)包括样品台(51)、位置调节装置(52)及基底法兰(53),样品台(51)为三段式中空圆柱结构,样品台(51)前段作为置样台,为半剖式结构,前端面铣平开孔,中间部分为中空圆柱杆状结构,尾端为带有一平端面的中空圆柱结构,内部设有螺纹。

8.根据权利要求7所述的激光检测固体材料成分的装置,其特征在于:所述位置调节装置(52)包括可移动顶杆(521)、调节手柄(522)、顶杆弹簧(523)及顶杆弹簧底座(524),可移动顶杆(521)、顶杆弹簧(523)与顶杆弹簧底座(524)依次连接置于样品台(51)内部,可移动顶杆(521)端部设有螺纹孔,调节手柄(522)与螺纹孔配合安装,顶杆弹簧底座(524)尾端设有螺纹。

9.根据权利要求8所述的激光检测固体材料成分的装置,其特征在于:所述基底法兰(53)上开有样品台调节槽(531)、基底法兰密封槽(532)、定位销孔(533)和锁紧槽(534),样品台调节槽(531)上部开有固定螺纹孔,样品台调节槽(531)与样品台(51)尾部端面接触固定。

10.根据权利要求9所述的激光检测固体材料成分的装置,其特征在于:所述左封装套筒(4)上开有石英观察窗(41)、三通气体管路(42),左封装套筒(4)与抽拉式样品仓(5)的连接法兰上安装的快速夹紧机构(45),左封装套筒(4)与抽拉式样品仓(5)的连接法兰上设有两个定位销(411)、固定销孔412及法兰锁紧槽(414),右封装套筒(3)上开有两个光纤导出孔(31),右封装套筒(3)及与激光器(1)的连接法兰上设有保护气体通道(33),两个光纤导出孔(31、32)分别有共轴光路和不共轴光路的光纤(8)导出。

11.根据权利要求10所述的激光检测固体材料成分的装置,其特征在于:所述快速夹紧机构(45)包括滑销(451)、固定滑块(452)、压缩弹簧(453)、压缩弹簧底座(454)及旋紧手柄(455),快速夹紧机构(45)通过固定销轴(413)连接安装于左封装套筒(4)的法兰锁紧槽(414)中,滑销(451)上开有U型槽和连接孔,固定滑块(452)通过U型槽固定在滑销(451)上,连接孔与固定销轴(413)相连接,滑销轴上设有螺纹,与旋紧手柄(455)中的螺纹孔配合。

12.一种使用上述装置检测固体材料成分方法,它采用以下步骤进行:

a. 选择合适的光路系统:选择共轴光路,可节约实验空间,选择不共轴光路,检测精度更高;

b. 选取合适焦距的入射透镜(24)和合适长度的定焦部件(23)完成前置光路单元(2)的安装;

c. 光纤组合安装完毕后将光纤(8)从右封装套筒(3)上的光纤导出孔(31)导出;

d. 将待测样品安装于抽拉式样品仓(5)内,利用快速夹紧机构(45)将基底法兰(53)与左封装套筒(4)法兰固定;

e. 开启激光器()1,先设定较低的脉冲能量和频率,通过石英观察窗(41)观察激光焦点位置,对样品台(51)进行微调,使激光焦点汇聚在样品表面;

f. 完成样品位置的调整后开启光谱仪(9),根据实验要求调整激光器(1)参数:脉冲能量、频率,进行系列已知含量样品的光谱测定,然后测定未知样品光谱;

g. 通过测试得到的光谱对被检测元素的成分进行分析。

当前第2页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1