一种超快速多出口激光剥蚀池的制作方法

本发明涉及激光剥蚀技术技术领域，尤其涉及一种超快速多出口激光剥蚀池。

背景技术：

激光剥蚀电感耦合离子体质谱(la-icp-ms)是产生于80年代中后期的一门固体分析新技术。la-icp-ms技术具有原位、实时、快速的分析优势以及较高灵敏度，较好的空间分辨率，多元素测定及可提供同位素比值信息的检测能力。该技术已在地球科学、材料科学、环境科学、核科学等领域得到了广泛的应用。现已成为主流常规的矿物微区元素和同位素分析仪器。

在激光剥蚀等离子体质谱分析中，首先需要把待测样品放在激光剥蚀池里面，激光剥蚀样品表面产生的样品气溶胶由载气带入等离子体质谱进行元素和同位素分析。不同激光剥蚀池的设计将对元素分析信号强度、信号稳定性、元素分馏以及做样的效率产生重大的影响。传统的激光剥蚀池侧边的位置容易产生涡流,从而导致较严重的元素分馏和记忆效应，最终影响气溶胶的传输和分析结果的准确性。传统的激光剥蚀池还存在的问题是换样时间长，换样过程中容易混入空气导致等离子体熄火。

传统激光剥蚀池只有一个出气口，跟进气口相对应，水平贯穿样品室侧面。这样在出气的过程中，只有剥蚀池中间及靠近出气口位置的气溶胶容易被传输。由于只能单一出气口出气，所以很多边角位置的气溶胶不能很好被传输，容易产生涡流，最终影响分析结果的稳定性。另外由于样品室放置的样品数量有限，导致换样繁琐、频繁、工作效率较低。

传统激光剥蚀池进气口管道内径一般大于0.5mm，进气口管道内径越大，在载气流量一定的情况下，气体流速越低。低的气体流速导致气溶胶在剥蚀池待的时间越长，从而导致较严重的记忆效应。激光剥蚀点位置气体流速越低也会导致激光剥蚀产生的固体气溶胶颗粒尺寸越大，固体气溶胶颗粒尺寸越大在等离子体中越容易离子化不完全，从而产生元素分馏。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的实施例提供了一种有效的能够遏制涡流的产生和减轻甚至消除记忆效应的超快速多出口激光剥蚀池。

本发明的实施例提供了一种超快速多出口激光剥蚀池，包括样品室壳体和快插式样品池，所述样品室壳体的上表面和下表面分别设有观察窗和透射光窗口，所述样品室壳体的左侧面开设有样品放置口，所述快插式样品池通过所述样品放置口固定于所述样品室壳体内的中空腔中，所述快插式样品池具有自其上表面下凹的样品容纳腔，所述快插式样品池的上表面和颈部与所述样品室壳体密封设置，所述样品室壳体的右侧面开设有多个并列设置的出气孔，所述样品室壳体的左侧面开设有一载气进气孔，所述出气孔和所述载气进气孔均向内延伸与所述样品容纳腔连通。

进一步地，一载气进气接头的一端穿过所述样品室壳体的前侧面或者后侧面，并与所述载气进气孔垂直连通，所述载气进气孔靠近外界的一端被封堵,以堵阻止载气外溢。

进一步地，所述载气进气孔的孔径为0.2～0.3mm。

进一步地，所述快插式样品池的上表面具有快插式样品池顶部密封圈槽，其内放置有氟胶o型密封圈，所述快插式样品池的上表面通过该氟胶o型密封圈与所述样品室壳体的顶部密封。

进一步地，所述快插式样品池的颈部具有快插式样品池颈部密封圈槽，其内放置有氟胶o型密封圈，所述快插式样品池的颈部通过该氟胶o型密封圈与所述样品室壳体的左端区域密封。

进一步地，所述样品室壳体上表面凹设有观察窗收容腔，所述观察窗的侧边四周设有观察窗密封圈槽，其内放置有氟胶o型密封圈，所述观察窗的侧边四周通过该氟胶o型密封圈与所述观察窗收容腔的侧壁密封。

进一步地，所述观察窗收容腔的开口端的一侧边上设有多个半圆形沉槽。

进一步地，还包括一出气帘接头，所述出气帘接头具有多个与所述出气孔对接的对接孔，所述样品室壳体的右侧面还设有一排气阀。

进一步地，所述出气孔为3～6个,每一所述出气孔的内径为1～3mm。

进一步地，所述样品放置口的开口端设有倒角,还包括圆头手柄，所述快插式样品池的左侧面开设有与所述圆头手柄配合的圆头手柄螺丝孔。

本发明的实施例提供的技术方案带来的有益效果是：本发明的一种超快速多出口激光剥蚀池，其上的样品室壳体的右侧面开设有多个并列设置的出气孔，能同时传输激光剥蚀池中间和边角的气溶胶，从而能够有效的遏制因产生的涡流而出现的较严重的元素分馏和记忆效应，通过提高气溶胶的传输速率来提高分析结果的准确性。

附图说明

图1是本发明超快速多出口激光剥蚀池的一整体结构示意图；

图2是图1的超快速多出口激光剥蚀池中的样品室壳体的结构示意图；

图3是图1的超快速多出口激光剥蚀池中的快插式样品池的结构示意图；

图4是图1的超快速多出口激光剥蚀池中的观察窗的结构示意图；

图5是图1的超快速多出口激光剥蚀池中的底板的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地描述。

请参考图1，本发明的实施例提供了一种超快速多出口激光剥蚀池，主要包括：样品室空壳1，设于所述样品室空壳1的快插式样品池2和观察窗3以及固定所述样品室空壳1的底板4。

请参考图2，所述样品室壳1体为中空结构，即内部具有中空腔，所述中空腔用于收容所述快插式样品池。所述样品室壳体的上表面和下表面分别设有观察窗3和透射光窗口20，通过所述观察窗3可以观察所述中空腔内的情况，激光可以透过所述透射光窗口20进入所述中空腔。

所述样品室壳体1的左侧面开设有样品放置口13，所述样品放置口13的开口端设有倒角12，所述快插式样品池2通过所述样品放置口13固定于所述样品室壳体1内的中空腔中。所述样品室壳体1的右侧面开设有多个并列设置的出气孔9，本实施例中，所述出气孔9的数量为3～6个，优选为5个。每一所述出气孔9的内径为1～3mm，优选其内径为2mm。所述样品室壳体1的右侧面还具有一出气帘接头6，所述出气帘接头6具有多个与所述出气孔9对接的对接孔，该对接孔与对应的所述出气孔9一一对接，其数量也优选为5个。所述出气孔9用于将所述中空腔中的气溶胶汇集于所述出气帘接头6，使气溶胶最终被所述出气帘接头6传输走。所述样品室壳体的右侧面还具有一排气阀7，当放置所述快插式样品池2时，松开所述排气阀7，将所述中空腔内的空气排出，当所述快插式样品池2放置到位后，关闭排气阀7，防止气溶胶从所述排气阀7流出。

所述样品室壳体1的左侧面开设有一载气进气孔11，所述载气进气孔11设置于距离所述样品室壳体1上表面向下1mm处，所述载气进气孔11的内径小于0.5mm，具体为0.2～0.3mm，优选其内径为0.3mm。一载气进气接头5的一端穿过所述样品室壳体1的前侧面或者后侧面，并与所述载气进气孔11垂直连通，所述载气进气孔11的左侧端被环氧树脂封堵，使载气只能从所述载气进气孔11的右侧端流出。

所述出气孔9和所述载气进气孔11均向内延伸与所述中空腔连通。

请参考图2和图4，所述样品室壳体1上表面向下凹设有观察窗收容腔，所述观察窗3的侧边四周设有观察窗密封圈槽17，其内放置有氟胶o型密封圈，所述观察窗3的侧边四周通过该氟胶o型密封圈与所述观察窗收容腔的侧壁密封。所述观察窗3安装有高透镜片18，所述高透镜片18的厚度为0.4～1mm，其光透过率在90％以上，有助于减小激光剥蚀能量的损失。所述观察窗3大致为长方形。

所述观察窗收容腔的开口端的一侧边上设有多个半圆形沉槽10，优选所述半圆形沉槽10数量为两个，两个所述半圆形沉槽10主要用于方便拆卸或者更换所述高透镜片18，从而方便对所述观察窗3的进行维护和清洗。

请参考图3，所述快插式样品池2具有自其上表面下凹的样品容纳腔，所述样品容纳腔用于容纳样品。所述样品容纳腔处于所述观察窗3的正下方，透过所述观察窗3可以观察到所述样品容纳腔内的情况。

所述快插式样品池2的上表面具有快插式样品池顶部密封圈槽15，所述样品容纳腔被所述快插式样品池顶部密封圈槽15圈围，位于所述快插式样品池顶部密封圈槽15的内侧。所述快插式样品池顶部密封圈槽15内放置有氟胶o型密封圈，所述快插式样品池2的上表面通过该氟胶o型密封圈与所述样品室壳体1的顶部密封。

所述快插式样品池2的颈部具有快插式样品池颈部密封圈槽14，其内放置有氟胶o型密封圈，所述快插式样品池2的颈部通过该氟胶o型密封圈与所述样品室壳体1的左端区域密封。

所述快插式样品池2的颈部和其上表面采用安装氟胶0型密封圈的设计，使其通入的载气不会流向两侧只能流入所述出气帘接头6，减小了剥蚀池的有效体积。所述超快速多出口激光剥蚀池的右侧端加入了排气阀7，当换样时松开所述排气阀7，换样过程混入的空气可快速从所述排气阀7排出，避免了常规繁琐耗时的排气流程和混入空气导致的仪器熄火问题，显著提高了工作效率。

请参考图1和图3，所述超快速多出口激光剥蚀池还包括圆头手柄18，所述快插式样品池2的左侧面开设有与所述圆头手柄18配合的圆头手柄螺丝孔16。所述圆头手柄18通过所述圆头手柄螺丝孔16固定于所述快插式样品池2，通过拉动所述圆头手柄18，可以轻松的将所述快插式样品池2从所述样品室壳体1中取出。

请参考图5，所述底板4通过m3平头螺丝孔与所述样品室壳体1底部相对应位置螺丝孔固定，所述底板4大致为长方形，放置在激光剥蚀系统的移动滑台上。

本发明的实施例提供的技术方案带来的有益效果是：本发明的一种超快速多出口激光剥蚀池，其上的样品室壳体1的右侧面开设有多个并列设置的出气孔9，能同时传输激光剥蚀池中间和边角的气溶胶，从而能够有效的遏制因产生的涡流而出现的较严重的元素分馏和记忆效应，通过提高气溶胶的传输速率来提高分析结果的准确性。

在本文中，所涉及的前、后、上、下等方位词是以附图中零部件位于图中以及零部件相互之间的位置来定义的，只是为了表达技术方案的清楚及方便。应当理解，所述方位词的使用不应限制本申请请求保护的范围。

在不冲突的情况下，本文中上述实施例及实施例中的特征可以相互结合。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。