一种激光诱导击穿光谱空间增强实验装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种激光光谱分析的相关技术领域，具体地说是一种激光诱导击穿光谱空间增强实验装置。
【背景技术】
[0002]激光诱导击穿光谱(以下简称LIBS)分析方法的光谱背景较高，在进行低含量元素分析时，光谱强度较弱，因此其分析检出限较高，不适合较低含量元素的分析。LIBS空间增强方法能够提高光谱信背比，减低检出限。该方法是外加物体限制激光诱导等离子体的体积，不能再大气环境中自由膨胀，使得发光等离子体被限制在狭小空间，由于等离子体在狭小空间的快速碰撞使得光谱增强，通常在实验参数选择较佳时光谱增强可达6-8倍，甚至达10倍以上。LIBS空间约束增强方法，目前仅限于实验研宄，通常采用二面或三面金属片(石墨片)约束激光诱导发光等离子体体积，约束面的形状和约束面间的距离等参数需要改变时都要重新调节，重新调节不仅麻烦，且改变了激光束在样品表面的聚焦部位和聚焦效果，从而使得找到最佳实验参数更加困难。
[0003]现有技术中，每次实验所采用的空间约束物体都是用片状物体组合搭接而成，其所构成的形状和空间尺寸具有稳定性、重复性差的缺点，同时具有单一性的缺点，组合搭接过程中费时费力，又容易改变聚焦效果。
【发明内容】
[0004]本实用新型的目的是提供一种激光诱导击穿光谱空间增强实验装置，以便在一套装置中解决不同约束空间形状的快速选取和激光束在样品表面不同部位的快速聚焦问题。
[0005]本实用新型解决其技术问题所采取的技术方案是:一种激光诱导击穿光谱空间增强实验装置，它包括有一磁性光具支座，透镜，其特征是:在磁性光具支座上部设置有一带有透镜的透镜支架，该透镜支架下端安装一向前延伸并带长度刻度的水平导轨；在水平导轨的另一端安装有空间增强光阑支架，该支架的顶端安装空间增强光阑，该空间增强光阑包括三层至八层叠加在一起的同心圆台，同心圆台的直径从小到大依次设置，其中最小的同心圆台距离透镜支架最近，在每个同心圆台上均布有不同孔径的光阑；在空间增强光阑支架上还安装被测样品支架，该被测样品设置在最大同心圆台的后上部。
[0006]本实用新型还包括:所述的空间增强光阑包含有不同孔径和深度的光阑。
[0007]如上所述空间增强光阑上同心圆台，其中直径小的同心圆台厚度要大于直径大的同心圆台。
[0008]每个同心圆台上设置有相同数量的、不同孔径的贯通光阑。
[0009]本结构由于采用空间增强光阑的同轴圆台结构，其一端为平面用以紧贴样品表面，相同深度的不同孔径的同心圆的光阑结构，不同深度的相同孔径的同一径向的光阑结构，具有数个可控径向旋转档位，具有数个可控垂直移动档位；.通过具有刻度的水平导轨连接透镜支架和光阑支架，因此水平距离可调。
[0010]本实用新型在LIBS分析中，可以快速、准确地选择光谱增强的空间约束的最佳实验条件，提高光谱信背比，提高光谱数据的稳定性，降低分析检出限，提高光谱分析灵敏度和精密度。
[0011]本实用新型还解决了激光束在实验样品表面不同部位的快速聚焦问题。
[0012]本实用新型还具有结构合理，结构简单，操作方便，试验效果明显，使用寿命长，应用范围宽等优点。
【附图说明】
[0013]下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明
[0014]图1是本实用新型的结构示意简图；
[0015]图2是本实用新型空间增强光阑放大结构示意简图；
[0016]图3是图2的右视图；
[0017]图4是本实用新型的激光光谱增强装置实验状态俯视示意图。
[0018]图中1.磁性光具支座，2.透镜支架，3.透镜，4.水平导轨，5.空间增强光阑支架，6.空间增强光阑，601.光阑，7.被测样品支架，8.被测样品，9.光谱仪接收装置。
[0019]下面将结合附图并通过实例对本实用新型作进一步详细说明，但下述的实例仅仅是本实用新型其中的例子而已，并不代表本实用新型所限定的权利保护范围，本实用新型的权利保护范围以权利要求为准。
【具体实施方式】
[0020]由图1-3所示，图中的I为磁性光具支座，3为透镜，在磁性光具支座I上部设置有一带有透镜3的透镜支架2，该透镜支架2下端安装一向前延伸并带长度刻度的水平导轨4 ;在水平导轨4的另一端安装有空间增强光阑支架5，该支架5的顶端安装空间增强光阑6，该空间增强光阑6包括四层叠加在一起的同心圆台，同心圆台的直径从小到大依次设置，其中最小的同心圆台距离透镜支架最近，在每个同心圆台上均布有不同孔径的光阑601 ;在空间增强光阑支架5上还安装被测样品支架7，该被测样品8设置在最大同心圆台的后上部。
[0021]空间增强光阑6的水平轴线在空间增强光阑支架上，空间增强光阑6可旋转数个档位，空间增强光阑6和透镜支架2之间的垂直距离可调数个档位，用以匹配不同高度的，空间增强光阑6和透镜支架2之间的水平距离连续可调，水平距离可在水平导轨4的刻度上读出。
[0022]本实用新型特别是用在铅黄铜中Fe和Pb的LIBS的分析中，光谱增强效果较好，两者的光谱增强达到6-8倍。
[0023]本实用新型的LIBS空间增强实验操作步骤如下:由图4所示，
[0024]①调整本装置的整体位置，使得透镜轴线与入射激光轴线重合；
[0025]②调节空间增强光阑支架5与透镜支架2的位置，使得空间增强光阑6的平面与透镜焦面重合；
[0026]③调节空间增强光阑6的水平高度和旋转角度，使得激光束通过空间增强光阑6上的任意一个贯通光阑601 ；
[0027]④在被测样品支架7的上端平面上放置实验用品，被测样品平面紧贴空间增强光阑6的平面；
[0028]⑤调节被测样品支架7 (其上面已经放置好样品)的高度，使得激光通过贯通光阑聚焦到样品平面上的指定位置；
[0029]⑥在透镜一侧，水平高度与激光束相同，与透镜水平夹角10-60°方向放置光谱仪的用于接收发射光谱的装置；
[0030]⑦在垂直方向上调节空间增强光阑6的高度，选择同一孔径大小，不同厚度的光阑进行实验；
[0031]⑧在径向上旋转空间增强光阑6的角度，选择同一厚度，不同孔径大小的光阑601进行实验；
[0032]从步骤⑦、⑧中总结得出最佳的光阑条件，从而实现了本实用新型的目的。
【主权项】
1.一种激光诱导击穿光谱空间增强实验装置，它包括有一磁性光具支座，透镜，其特征是:在磁性光具支座上部设置有一带有透镜的透镜支架，该透镜支架下端安装一向前延伸并带长度刻度的水平导轨；在水平导轨的另一端安装有空间增强光阑支架，该支架的顶端安装空间增强光阑，该空间增强光阑包括三层至八层叠加在一起的同心圆台，同心圆台的直径从小到大依次设置，其中最小的同心圆台距离透镜支架最近，在每个同心圆台上均布有不同孔径的光阑；在空间增强光阑支架上还安装被测样品支架，该被测样品设置在最大同心圆台的后上部。
2.根据权利要求1所述的激光诱导击穿光谱空间增强实验装置，其特征是:所述的空间增强光阑包含有不同孔径和深度的光阑。
3.根据权利要求1所述的激光诱导击穿光谱空间增强实验装置，其特征是:所述空间增强光阑上同心圆台，其中直径小的同心圆台厚度要大于直径大的同心圆台。
4.根据权利要求1或2所述的激光诱导击穿光谱空间增强实验装置，其特征是:每个同心圆台上设置有相同数量的、不同孔径的贯通光阑。
【专利摘要】本实用新型涉及一种激光诱导击穿光谱空间增强实验装置，其技术要点是：在磁性光具支座上部设置有透镜支架，该透镜支架下端安装一向前延伸并带长度刻度的水平导轨；在水平导轨的另一端安装有空间增强光阑支架，该支架的顶端安装空间增强光阑，该空间增强光阑包括三层至八层叠加在一起的同心圆台，同心圆台的直径从小到大依次设置，其中最小的同心圆台距离透镜支架最近，在每个同心圆台上均布有不同孔径的光阑；在空间增强光阑支架上还安装被测样品支架，该被测样品设置在最大同心圆台的后上部。本新型可以快速、准确地选择光谱增强的空间约束的最佳实验条件，提高光谱信背比，提高光谱数据的稳定性，降低分析检出限，提高光谱分析灵敏度和精密度。
【IPC分类】G01N21-25, G01N21-01
【公开号】CN204389380
【申请号】CN201520089462
【发明人】宁日波, 徐送宁, 李倩
【申请人】沈阳理工大学
【公开日】2015年6月10日
【申请日】2015年2月7日