专利名称：激光烧蚀电感耦合等离子体质谱原位统计分布分析系统的制作方法
技术领域：
本发明属于材料分析表征技术领域，特别是提供了一种激光烧蚀电感耦合等离子体质谱原位统计分布分析系统，主要涉及用于金属或非金属材料表面大尺度范围内化学成分及其状态原位统计分布分析的仪器装置。
背景技术：
材料大尺度范围内(cm2)化学成分、偏析、表面缺陷、夹杂物的含量是钢铁等材料生产质量控制最重要的四项内容。现有技术中，扫描电子显微镜、电子探针等仅可表征材料微区范围内(mm2)的化学组成及组织结构；对于材料大尺度范围的分析表征，传统采用硫印试验来检验元素在钢中偏析或分布，用酸浸试验来检验中心疏松，采用金相图像分析仪检验夹杂物的形貌或分布。上述传统技术手续繁琐、分析速度慢，信息量少，结果无法定量化。金属原位分析仪(Original Position Analyzer, ΟΡΑ)成功地解决了金属材料表面大尺度范围内(cm2)，化学成分及其状态的原位统计分布分析表征问题，然而这项技术具有如下局限性1.采用火花源为激发源，只适用于导电的金属样品，不能分析非金属样品；
2.基于原子发射光谱技术，基体效应严重，灵敏度低，不能满足痕量和超痕量元素的分析；
3.适用于表面规则平整的样品，不适用于材料非平面表面。现有仪器中，电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MQ可以对材料中的多种化学成分进行同时分析，灵敏度高，但由于如下原因，也不能用于材料表面大尺度范围内化学成分及其状态的分析表征1.普遍采用的溶液进样方式只能得到分析样品取样局部的元素平均含量信息，不能得到样品成分分布的信息；2.目前商品化仪器的激光烧蚀固体进样方式均为为静态激发，在分析过程中保持样品固定，每次只是激发烧蚀一个10 100 μ m直径的斑点进行取样，不能记录单次烧蚀的位置，从而无法得到成分与位置的对应信息。
发明内容
本发明的目的在于提供一种激光烧蚀电感耦合等离子体质谱原位统计分布分析系统，基于样品的连续激发同步扫描移动/定位和激光烧蚀ICP-MS的、可以实现金属或非金属材料非平整表面大尺度范围内化学成分及其状态的原位统计分布分析。具备如下功能材料中元素含量的定量分析；任何位置精确空间坐标定位(X，1，ζ)并与化学成分含量的逐点同步对应分布分析；成分最大偏析与最小偏析的空间定位分析；中位值的统计判定；表观致密度的统计解析；含量-频度分布以及统计偏析度；统计符合度的解析等。基于上述目的，本发明的主要技术方案是利用三维的样品移动、定位系统，实现在分析过程中对样品三个方向(x-y-z)上的运动和连续扫描；利用脉冲激光烧蚀样品表面的指定位置并产生气溶胶；经过ICP离子源的激发和离子化，使待测成分的离子依次通过质谱接口、离子传输透镜，进入质谱检测系统进行分离和检测；以数字方式实时记录待测物离子的信号，经过统计解析，实现对样品的化学成分含量及空间分布、成分偏析、夹杂、疏松等缺陷的分布分析等功能。
本发明包括激光烧蚀进样系统、ICP离子源系统、接口系统、离子传输系统、质谱检测系统、连续激发同步扫描的样品移动/定位系统和对采集到的质谱信号进行数学解析的信号处理系统。激光烧蚀进样系统的样品激发腔(4)通过一根连接管与ICP离子源系统的 ICP炬管(8)相连，ICP离子源系统产生的离子束直接喷射在接口系统的采样锥(11)上进入接口系统，接口系统与离子传输系统相连，离子传输系统与质谱检测系统相连，质谱检测系统通过导线与信号处理系统相连，样品移动/定位系统的步进电机06)通过导线与信号处理系统的控制机相连，样品烧蚀进样系统与样品移动/定位系统相连。其中激光烧蚀进样系统，对固体样品采用脉冲激光烧蚀直接进样，产生的气溶胶被输送到ICP炬管，为分析提供样品；ICP离子源系统，将激光烧蚀产生的气溶胶进行激发，使待测成分离子化；接口系统，将大气压下在高温ICP离子源中形成的离子传输引入质谱仪的真空腔体；离子传输系统，去除中性粒子和光子，同时将进入质谱仪的样品离子收集和聚焦， 以合适的动能和角度进入质谱检测器；质谱检测系统，使不同质荷比的离子进行分离和分别检测，得到相应的质谱信号；样品移动/定位系统，使样品能相对于激光烧蚀光源进行连续的一维、二维和三维移动，并能精确定位，同时能调节样品与激光器焦点的距离；信号处理系统，对采集到的质谱信号进行统计解析，通过软件得到材料大尺度范围内，任何位置空间坐标与化学成分含量的对应分布、最大偏析与最小偏析的空间定位、统计中位值、统计表观致密度、统计偏析度、统计符合度以及含量-频度分布等表征材料性能的新信息。本发明所述的激光烧蚀进样系统包括短脉冲激光器1、透镜组2、样品罩3、样品激发腔4和摄像头5组成，激光器1的出光口与样品6纵向相对，摄像头5处于样品6、透镜组 2和激光器1的正上方，石英的样品罩3位于样品激发腔4的下方中心位置与样品激发腔4 密封连接，氩气的进气口与出气口分布于样品激发腔4的侧向位置。激光器1发出的激光经过透镜组2相应的光束调节，然后透过样品罩3，在样品激发腔4内将能量耦合到样品6表面，样品罩3和样品激发腔4之间通过密封圈进行密封连接，摄像头5用于观测样品激发的位置与激发斑点的形状。本发明所述的ICP离子源系统包括RF电源7、ICP炬管8、RF线圈9和三维移动平台10 ；ICP离子源系统的RF电源通7过导线给RF线圈9供电；RF线圈9环绕于ICP炬管 8外面，ICP炬管8和RF线圈9均用机械元件固定在三维移动平台10上。RF电源7的频率为40. 68MHz，给ICP等离子体提供激发能，通过RF线圈9耦合到 ICP炬管8上形成ICP等离子体，使样品离子化形成稳定的离子源，三维移动平台10可以精准的调节ICP离子炬与接口系统采样锥11的相对位置。本发明所述的接口系统由采样锥11、截取锥12和冷却水套13组成，冷却水套13 包围在采样锥11四周；通过采样锥11和截取锥12使仪器由大气压过渡到真空系统，同时从ICP等离子体中提取样品离子进入质谱仪中，冷却水套13是冷却采样锥11保证不被高温的ICP等离子体所熔化。
采样锥11的孔径为2mm以内，截取锥12的孔径为1. 5mm以内。本发明所述的离子传输系统包括提取透镜14和离子透镜组15，通过在提取透镜 14上加上相应的电压，形成一定的电场以提取样品离子、散焦和聚焦样品离子；提取透镜14紧贴在截取锥12的后面，透镜组15中的各透镜均以陶瓷隔离。本发明所述的质谱检测系统由四极杆16、电子倍增器17、前置放大器18和采集卡 19组成，样品离子经由离子传输系统后进入四极杆16，在其中进行质量分析，使需要的离子进入电子倍增器17中响应，通过前置放大器18对质谱信号放大，最后由采集卡19进行信号采集发送给计算机22进行处理。质谱检测的质量范围为1 500amu，所处真空环境的压强要求低于10_41^。本发明所述的样品移动/定位系统20由X-Y轴移动平台M、Z轴调焦样品台25、 步进电机沈组成，用来在三维方向上移动样品，并通过与上位机的通讯实现激发扫描和准确定位；样品移动/定位系统的Z轴调焦样品台25用机械元件固定在样品激发腔4上，由一个步进电机26通过丝杠调节样品台25的升降，另外两步进电机26分别控制在X和Y方向的运动，构成X-Y直角坐标扫描轨道。调焦样品台25可以通过升降调节固体样品相对聚焦透镜的距离，实现激光烧蚀和扫描时对样品的聚焦。信号处理系统包括控制机21、计算机22、打印机23，控制机21接收质谱高速采集板输出的信号，并控制样品移动/定位系统的运动；计算机22，对控制机输出的样品信号进行分析，按照预先设定的数学模型得到样品化学成分、元素分布、表面缺陷的分析结果； 打印机23输出上述分析结果。整个接口系统、离子传输系统和质谱检测系统处于真空状态之下，由相应的机械泵、分子泵和真空腔体构建形成真空。依据LA-ICP-MS定焦激发所获得的基体信号，实现非平整面空间坐标位置准确定位及该位置各组成信号的准确对应。本发明与现有的金属原位分析仪相比，有如下优点既可以用于金属样品，又适用于非金属样品；可分析低至0. 1 μ g/g元素的含量和分布；比金属原位分析仪的灵敏度提高 3个数量级；既适用于表面规则平整的样品，也适用于不规则或异型面样品。与现有的激光烧蚀进样ICP-MS仪器相比，本发明的仪器系统不仅能够给出各空间位置各成分含量及其平均值，还可以得到材料表面(平整或非平整)，大尺度范围内各空间坐标位置(X，Y，Z)及其准确对应的成分、状态及缺陷等的原位统计分布分析信息。
图1为本发明激光原位分析电感耦合等离子质谱仪的结构示意图。图2为本发明连续激发同步扫描的样品移动/定位系统的结构示意图。图3为用本发明对某舰船用钢sample-E的断口表面锰元素分布的二维投影ζ坐标-含量等高图及三维形貌ζ坐标-含量等高图。图4为用本发明对某舰船用钢sample E断口部位多元素分布的二维投影ζ坐标-含量等高图。图5为用本发明对某舰船用钢sample E断口部位多元素分布的三维形貌ζ坐标-含量等高图。图6为用本发明对某舰船用钢sample-E的断口表面各位置锰元素含量，在不同含量区间出现的频度统计分布图，由此可衍生出统计偏析度、统计符合度等统计表征信息。
具体实施例方式本发明包括激光烧蚀进样系统、ICP离子源系统、接口系统、离子传输系统、质谱检测系统、连续激发同步扫描的样品移动/定位系统和对采集到的质谱信号进行数学解析的信号处理系统。激光烧蚀进样系统的样品激发腔4通过一根连接管与ICP离子源系统的 ICP炬管8相连，ICP离子源系统产生的离子束直接喷射在接口系统的采样锥11上进入接口系统，接口系统与离子传输系统相连，离子传输系统与质谱检测系统相连，质谱检测系统通过导线与信号处理系统相连，样品移动/定位系统的步进电机沈通过导线与信号处理系统的控制机21相连，样品烧蚀进样系统与样品移动/定位系统相连。由附图1可看出，本发明激光原位分析电感耦合等离子质谱仪包括激光烧蚀进样系统、ICP离子源系统、接口系统、离子传输系统、质谱检测系统、样品移动/定位系统和信号处理系统。激光烧蚀进样系统中的激光器1发出的脉冲激光通过透镜组2、样品罩输入样品激发腔4内的样品6上，在一定流速氩气的作用下激光烧蚀出来的样品原子气溶胶通过导管与ICP离子源系统的ICP炬管8相连，RF电源7通过导线与RF线圈9相连，RF线圈9 通过射频方式将能量耦合于ICP炬管8中的等离子体上，ICP炬管内形成的样品离子分别通过采样锥11、截取锥12、提取透镜14和透镜组15的作用输入质谱检测系统的四极杆16 中，离子通过四极杆16质荷比选择输入电子倍增器17，电子倍增器17与前置放大器18以导线相连，前置放大器18通过导线与采集卡19相连，采集卡19通过导线与信号分析系统中的控制机21相连，信号分析系统中的控制机21通过导线和驱动器与样品移动/定位系统中的步进电机26相连。激光烧蚀进样系统的激光器1、透镜组2、样品罩3、样品激发腔4和摄像头5通过机械元件相互连接；激光器1的出光口与样品6纵向相对，摄像头处于样品6、透镜组2和激光器1的正上方，石英的样品罩3位于样品激发腔4的下方中心位置与样品激发腔4密封连接，氩气的进气口与出气口分布于样品激发腔4的侧向位置。氩气气流通过气路管线将激光烧蚀产生的样品原子以气溶胶的形式载入离子源系统。ICP离子源系统的RF电源通过导线给RF线圈9供电；RF线圈9环绕于ICP炬管8 外面，RF线圈9的外侧端面不超过ICP炬管8的端面，RF线圈9的内侧端面距离ICP炬管 8的内管端面2 3cm，ICP炬管8和RF线圈9均用机械元件固定在三维移动平台10上。 等离子体火炬中心正对接口系统的采样锥锥孔中心。接口系统的采样锥11的孔径为2mm以内，截取锥12的孔径为1. 5mm以内，冷却水套13包围在采样锥11四周。离子传输系统的提取透镜14紧贴在截取锥12的后面，透镜组15中的各透镜均以陶瓷隔离和相连。在透镜上加载电压，达到提取、散焦和聚焦样品离子的目的。质谱检测系统由四极杆16、电子倍增器17、前置放大器18和采集卡19组成，检测的质量范围为1 500amu，所处真空环境的压强要求低于10-41^。离子在四级杆组成的电场中运动，并达到末端的检测器。样品移动/定位系统的Z轴调焦样品台25用机械元件固定在样品激发腔4上，由一个步进电机26通过丝杠调节样品台25的升降，另外两步进电机沈分别控制在X和Y方向的运动，构成X-Y直角坐标扫描轨道。样品激发腔体4通过连接板和调焦样品台25相连， 步进电机沈与控制计算机21通过驱动器和信号线相连，控制计算机21可控制激光烧蚀的启动结束以及控制各步进电机26的运动从而实现设定烧蚀的起始位置和点线面模式的扫描烧蚀。信号处理系统由控制机21、计算机22和打印机23组成，三者通过信号线相连。该系统实时采集和记录在质谱检测器上产生的质谱信号，同样品定位信息、标准样品的信号向结合和比对；分析系统的功能通过应用软件完成。通过信号处理系统，可获得非平面材料原位统计分布分析表征的各种参数包括(1)含量-频度统计分布图(2)非平面材料上单个元素的中位值及平均含量(3)非平面材料上任何位置的空间坐标(X，Y，Z)及对应的各组成含量(4)非平面材料上各位置单个元素含量的最大偏析位置定位(5)最大(小)偏析度(6)非平面材料上各位置单个元素含量的统计偏析度(7)统计符合度(8)表观致密度(0)统计表观致密度(10)非平面材料缺陷及疏松区域统计判定实施例用本发明的装置，通过采集并处理具有不同的质荷比同位素的质谱强度并同标准样品比对来计算各成分的含量；并结合精确的位置等位，确定元素、偏析、夹杂以及其他表面缺陷在材料中的分布。需采用材料的原位统计分布分析方法和非平面表面原位统计分布分析表征技术(发明专利金属原位统计分布分析方法，ZL 02117115. 7 ；发明专利材料非平面表面原位统计分布分析表征技术，已受理)。对某舰船用钢的断口部位，用本发明激光烧蚀电感耦合等离子体质谱原位统计分布分析系统进行分析表征，操作步骤如下1、确定X-Y轴原点由连续激发同步扫描的样品移动/定位系统20夹持样品6移动，确定一个相对零
点ο2、样品参数设置。由计算机22设置质量数扫描范围、选择元素和谱线、烧蚀时间、激光能量、光阑孔径等参数以及选择系列标准样品。3、激光烧蚀采样激光烧蚀进样系统在程序的控制下，在样品表面进行激光烧蚀采样，同时在载气氩气的作用下形成样品气溶胶。4、样品激发、离子传输和离子检测样品气溶胶进入ICP离子源中，经干燥、分解、离子化后，形成的离子先后经由接口系统、离子传输系统进入质谱检测系统进行检测。5、数据处理由计算机22通过控制机21接受的每次激光烧蚀各元素质谱信号的强度，进行统计解析，计算出各元素的化学成分，结合由控制机21所接受的来自连续激发同步扫描的样品移动/定位系统20中的火花位置信息，就可计算材料表面各成分的含量分布，并绘出各元素的成分分布图像，以二维、三维立体方式显示；通过元素分布结果经过合成处理，得到偏析、夹杂、疏松等缺陷的分布分析结果，计算统计符合度、表观致密度、统计偏析度、中位值等表征材料性能的结果，并通过打印机23输出分析报告。6.分析结果(1)图3为本发明实施例某舰船用钢sample-E的断口表面锰元素分布的二维投影 ζ坐标-含量等高图及三维形貌ζ坐标-含量等高图。移动图上标注位置，可以获得断口表面每一位置坐标(X，y，ζ)处锰元素含量的信息，可用y,z)表述。如图中标注位置所示，坐标χ = 25. 321mm, y = 21. 342mm, ζ = 2. 600mm 锰元素含量为 0. 716%，即 Cfc(25.321,21.342,2._ = 0. 716%(2)图4为本发明实施例舰船用钢sample E断口部位多元素分布的二维投影 ζ坐标-含量等高图，移动标注位置，可以实时显示任意位置U，1，ζ坐标)多元素含量
(CA, Cb, Cc......)的信息；可用(CA，CB, Cc......) (x,y,z)表述，如图标注坐标为(19. 977mm,
22. 71mml, 1. 297mm)位置，各元素含量分别为CA1(19. 977,22. 711,1.297) — 0. 0335 % ；Cgi (19_ 977,22. 711,1. 297) — 0 . 6 9 5 3 % ；Cp(19_ 977,22. 711,1. 297) 一 · 139% ； Cg(19_ 977,22. 711,1. 297) 一 0. 0394% ；CTi(19_977722_71ia_297) = 0. 0091 % ；CV(19 977722.7ii,i.297) = 0. 0175% ；CCr(19.977，22.71ia.297) — 1. 268% ；C^f^^977,22.711,1.297)—丄· 128% ；CFe(19_977,22.711,1.297) — 94. 94% ；CCo(19_977,22.711,1.297) — 0. 0293% ；CNi (19. 977,22.711,1.297) — 0. 63% ；CCu(19_ 977,22.711,1.297) — ·；CMo(19. 977,22. 711Λ. 297) — 0. 9275 % ； Cw(19. 977，22. 711，1. 297) — 0. 0285 % ；(3)图5为本发明实施例某舰船用钢sample E的断口部位多元素分布的三维形貌 ζ坐标-含量等高图，移动图上标注位置，可以获得任意位置U，y，ζ坐标)多个元素含量
(CA，CB, Cc......)的信息；可用(CA，CB, Cc......) (x,y,z)表述，如图标注坐标为534mm,
22. 321mm, 1. 735mm)位置，各元素含量分别为CA1 (28.534,22.321,1.735) 一 0. 0331 % ；Csi(28. 534,22. 321,1.735) 一 0. 637% ；Cp(28> 534,22. 321,1.735) — · % ； Cs(28> 534,22. 321,1. 735) — 0. 0397% ；Cti (28. 534,22.321，L 735)=0. 0026% ；Cv(28 534,22■ 321，1. 735)=0 0169%
^Cr (28. 534,22.321，L 735)=1. 162% ；Cwi^28m 534,22.321, . 735)=1.095% ；
^Fe (28. 534,22.321，L 735)=94. 83% ；CCo(28_ 534,22.321，1. 735)=0.0302%
^Ni (28. 534,22.321，L 735)=0. 945% ；CCu(28_ 534,22.321，1. 735)=0.125% ；
CMO (28. 534,22.321，L 735)—0. 916 % ;CW(28_ 534,22. 321,1..735)“=0.0245% ；CMoCE8.400,19.652,L972) = 0. 0109% ；与现有的金属原位分析仪相比，本发明的仪器系统具有如下优点1、既可以用于金属样品，又适用于非金属样品；
2、可分析低至0. 1 μ g/g元素的含量和分布；比金属原位分析仪的灵敏度提高3个
数量级；3、既适用于表面规则平整的样品，也适用于不规则或异型面样品。与现有的激光烧蚀进样ICP-MS仪器相比，本发明的仪器系统不仅能够给出各空间位置各成分含量及其平均值，还可以得到材料表面(平整或非平整)，大尺度范围内各空间坐标位置(X，Y，Z)及其准确对应的成分、状态及缺陷等的原位统计分布分析表征的信肩、O
权利要求
1.一种激光烧蚀电感耦合等离子体质谱原位统计分布分析系统，用于金属或非金属材料表面大尺度范围内化学成分及其状态原位统计分布分析；其特征在于，包括激光烧蚀进样系统、ICP离子源系统、接口系统、离子传输系统、质谱检测系统、连续激发同步扫描的样品移动/定位系统和对采集到的质谱信号进行数学解析的信号处理系统；激光烧蚀进样系统的样品激发腔(4)通过一根连接管与ICP离子源系统的ICP炬管(8)相连，ICP离子源系统产生的离子束直接喷射在接口系统的采样锥(11)上进入接口系统，接口系统与离子传输系统相连，离子传输系统与质谱检测系统相连，质谱检测系统通过导线与信号处理系统相连，样品移动/定位系统的步进电机06)通过导线与信号处理系统的控制机相连，样品烧蚀进样系统与样品移动/定位系统相连；激光烧蚀进样系统，对固体样品采用脉冲激光烧蚀直接进样，产生的气溶胶被输送到 ICP炬管，为分析提供样品；ICP离子源系统，将激光烧蚀产生的气溶胶进行激发，使待测成分离子化； 接口系统，将大气压下在高温ICP离子源中形成的离子传输引入质谱仪的真空腔体； 离子传输系统，去除中性粒子和光子，同时将进入质谱仪的样品离子收集和聚焦，以合适的动能和角度进入质谱检测器；质谱检测系统，使不同质荷比的离子进行分离和分别检测，得到相应的质谱信号； 样品移动/定位系统，使样品能相对于激光烧蚀光源进行连续的一维、二维和三维移动，并能精确定位，同时能调节样品与激光器焦点的距离；信号处理系统，对采集到的质谱信号进行统计解析，通过软件得到材料大尺度范围内， 任何位置空间坐标与化学成分含量的对应分布、最大偏析与最小偏析的空间定位、统计中位值、统计表观致密度、统计偏析度、统计符合度以及含量-频度分布等表征材料性能的新 fn息ο
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述的激光烧蚀进样系统包括短脉冲激光器⑴、透镜组O)、样品罩(3)、样品激发腔(4)和摄像头(5)；激光器⑴的出光口与样品(6)纵向相对，摄像头(5)处于样品(6)、透镜组⑵和激光器⑴的正上方，石英的样品罩(3)位于样品激发腔的下方中心位置与样品激发腔(4)密封连接，氩气的进气口与出气口分布于样品激发腔的侧向位置。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述的ICP离子源系统包括RF电源(7)、 ICP炬管(8)、RF线圈(9)和三维移动平台(10) ；ICP离子源系统的RF电源(7)通过导线给RF线圈(9)供电；RF线圈(9)环绕于ICP炬管⑶外面，ICP炬管⑶和RF线圈(9)均用机械元件固定在三维移动平台(10)上。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述的接口系统由采样锥(11)、截取锥 (12)和冷却水套(13)组成；冷却水套(13)包围在采样锥(11)四周；通过采样锥(11)和截取锥(12)使仪器由大气压过渡到真空系统，同时从ICP等离子体中提取样品离子进入质谱仪中，冷却水套(1 是冷却采样锥(11)保证不被高温的ICP等离子体所熔化。
5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述的离子传输系统包括提取透镜(14) 和离子透镜组(15)，通过在提取透镜(14)上加上相应的电压，形成一定的电场以提取样品离子、散焦和聚焦样品离子；提取透镜(14)紧贴在截取锥(1 的后面，透镜组(1 中的各透镜均以陶瓷隔离。
6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述的质谱检测系统由四极杆(16)、电子倍增器(17)、前置放大器(18)和采集卡(19)组成；样品离子经由离子传输系统后进入四极杆(16)，在其中进行质量分析，使需要的离子进入电子倍增器(17)中响应，通过前置放大器(18)对质谱信号放大，最后由采集卡(19)进行信号采集发送给计算机0 进行处理。
7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述的样品移动/定位系统OO)由X-Y 轴移动平台04)、Z轴调焦样品台(25)、步进电机06)组成，用来在三维方向上移动样品， 并通过与上位机的通讯实现激发扫描和准确定位；样品移动/定位系统的Z轴调焦样品台0 用机械元件固定在样品激发腔(4)上，由一个步进电机06)通过丝杠调节样品台 (25)的升降，另外两步进电机06)分别控制在X和Y方向的运动，构成X-Y直角坐标扫描轨道。
8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述的信号处理系统包括控制机(21)、 计算机(22)、打印机(23)，控制机接收质谱高速采集板输出的信号，并控制样品移动 /定位系统的运动；计算机(22)，对控制机输出的样品信号进行分析，按照预先设定的数学模型得到样品化学成分、元素分布、表面缺陷的分析结果；打印机输出上述分析结果。
全文摘要
一种激光烧蚀电感耦合等离子体质谱原位统计分布分析系统，属于材料分析表征技术领域。包括激光烧蚀进样系统、ICP离子源系统、接口系统、离子传输系统、质谱检测系统、连续激发同步扫描的样品移动/定位系统和对采集到的质谱信号进行数学解析的信号处理系统。基于样品的连续激发同步扫描移动/定位和激光烧蚀ICP-MS的、可以实现金属或非金属材料非平整表面大尺度范围内化学成分及其状态的原位统计分布分析。优点在于，既可以用于金属样品，又适用于非金属样品；可分析低至0.1μg/g元素的含量和分布；比金属原位分析仪的灵敏度提高3个数量级；既适用于表面规则平整的样品，也适用于不规则或异型面样品。
文档编号G01N27/62GK102375022SQ20111030295
公开日2012年3月14日 申请日期2011年10月9日 优先权日2011年10月9日
发明者余兴, 刘佳, 李宏伟, 李明, 王海舟, 袁良经, 赵英飞, 赵雷, 陈吉文, 陈永彦, 韩鹏程 申请人:北京纳克分析仪器有限公司