一种两束激光合束及线性聚焦装置的制造方法
【专利摘要】本发明涉及痕量有机污染物在线检测领域，旨在提供一种两束激光合束及线性聚焦装置。该装置包括深紫外激光器、可调谐激光器、平凸透镜、飞行时间质谱仪和计算机终端；通过在激光光路上设置紫外分束片和紫外反射镜，使深紫外激光经紫外反射镜反射后与穿透紫外分束片的可调谐激光实现合束，合束后的激光经过平凸透镜之后投射于飞行时间质谱仪。本发明将可调谐激光器和深紫外激光器的出射激光进行合束以作为电离源，在对苯、甲苯、氯苯等小分子时，采用可调谐激光作为电离源，即可达到选择性电离的效果。在对三氯苯等大分子时采用可调谐激光及深紫外激光共同作为电离源，可达到电离大分子的效果；在实现选择性电离效果的同时减少电离碎片。
【专利说明】
一种两束激光合束及线性聚焦装置
技术领域
[0001]本发明涉及痕量有机污染物在线检测领域，具体涉及一种两束激光合束及线性聚焦装置。
【背景技术】
[0002]二恶英类痕量物质的在线检测，其主要原理是将痕量有机物进行电离后通过飞行时间质谱仪。不同的离子由于质荷比不同，会存在飞行时间差异，由此可以进行物质成分的分析。
[0003]传统的电离源包括EI及紫外灯等电离源，其缺点是不能调谐，并且会产生大量的碎片。由于只应用单一电离源的光束方案，只能达到选择性电离小分子的效果或者产生许多电离碎片。因此，传统的光路设计方案无法选择性电离相应的大分子物质。
【发明内容】
[0004]本发明要解决的技术问题是，克服现有技术中的不足，提供一种两束激光合束及线性聚焦装置。
[0005]为解决技术问题，本发明的解决方案是:
[0006]提供一种两束激光合束及线性聚焦装置，包括深紫外激光器、平凸透镜、飞行时间质谱仪和计算机终端，飞行时间质谱仪通过信号线接至计算机终端;该装置还包括可调谐激光器，可调谐激光器与深紫外激光器的出射激光具有相互平行的光路；
[0007]在可调谐激光器的出射激光光路上设置紫外分束片，同时在深紫外激光器的出射激光光路上设置紫外反射镜，使深紫外激光经紫外反射镜反射后与穿透紫外分束片的可调谐激光实现合束;或者，在深紫外激光器的出射激光光路上设置紫外分束片，同时在可调谐激光器的出射激光光路上设置紫外反射镜，使可调谐激光经紫外反射镜反射后与穿透紫外分束片的深紫外激光实现合束；
[0008]在合束后的激光光路上还设有至少一个紫外反射镜，使合束后的激光能够经过平凸透镜之后投射于飞行时间质谱仪的激光入射窗口。
[0009]作为改进，所述装置还包括打孔光学平台，其表面设有中空的保护罩;所述紫外分束片和紫外反射镜均安置于打孔光学平台上，且被保护罩包围；打孔光学平台和保护罩上均开设了用于通过激光光束的通孔。
[0010]作为改进，所述计算机终端是笔记本电脑或PC电脑。
[0011 ]与现有技术相比，本发明的有益效果在于:
[0012]1、通过紫外分束片和紫外反射镜配合使用，将可调谐激光器和深紫外激光器的出射激光进行合束以作为电离源，在对苯、甲苯、氯苯等小分子时，采用可调谐激光作为电离源，即可达到选择性电离的效果。在对三氯苯等大分子时采用可调谐激光及深紫外激光共同作为电离源，可以达到电离大分子的效果。
[0013]2、本发明在实现选择性电离效果的同时，还能减少电离碎片。
【附图说明】
[0014]图1是本发明所述两束激光合束及线性聚焦装置结构示意图。
[0015]图中附图标记:1-1.可调谐激光器、1-2.深紫外激光器、2.紫外反射镜、3.紫外分束片、4.紫外反射镜、5.紫外反射镜、6.平凸透镜、7.打孔光学平台、8.飞行时间质谱仪、9.计算机终端。
【具体实施方式】
[0016]下面结合附图，对本发明的具体实现方式进行描述。
[0017]如图1所示，本发明中所述两束激光合束及线性聚焦装置，包括可调谐激光器1-1和深紫外激光器1-2，其出射激光具有相互平行的光路。在可调谐激光器1-1的出射激光光路上设置紫外分束片3，同时在深紫外激光器1-2的出射激光光路上设置紫外反射镜2，使深紫外激光(例如213nm)经紫外反射镜2反射后与穿透了紫外分束片3的可调谐激光实现合束(或者，在深紫外激光器1-2的出射激光光路上设置紫外分束片3，同时在可调谐激光器1-1的出射激光光路上设置紫外反射镜2，使可调谐激光经紫外反射镜2反射后与穿透了紫外分束片3的深紫外激光实现合束)。为此，紫外分束片3应能实现透射可调谐激光器1-1的激光且反射深紫外激光的效果(或者相反)。
[0018]在合束后的激光光路上还设有两个紫外反射镜4、5，使合束后的激光能够经过平凸透镜6之后投射于飞行时间质谱仪8的激光入射窗口。飞行时间质谱仪8通过信号线接至计算机终端9，计算机终端9可以是笔记本电脑或PC电脑，其内置数据处理及控制系统，用于接收、处理数据并对飞行时间质谱仪8的操作参数进行调控。
[0019]紫外分束片3、紫外反射镜2、4、5，以及平凸透镜6均安置于打孔光学平台7上，且被中空的保护罩包围;打孔光学平台7和保护罩上均开设了通孔，用于通过激光光束。
[0020]所述装置的调节方法:
[0021]首先，在实验室的外面摆放警示标记，确保没有无关人员在调试过程中进入。
[0022]移除紫外反射镜4，挡住深紫外激光，打开可调谐激光，在离紫外分束片3大约0.5m近场处摆放纸板标记激光位置;然后挡住可调谐激光，打开深紫外激光，调节紫外反射镜2，使深紫外激光与刚才的标记重合，完成激光近场的合束的调节。
[0023]挡住深紫外激光，打开可调谐激光，在离紫外分束片3大约5m的位置标记可调谐激光的位置;挡住可调谐激光，打开深紫外激光，调节紫外反射镜2，使深紫外激光与刚才的标记重合，完成远场激光的远场合束的调节。
[0024]重复步骤2，并进行细微的调节确认，完成激光的合束。
[0025]安放紫外反射镜4，打开两路激光，用白纸板确保光路中心在光学平板打孔中心的上方。在打孔光学平台7的通孔的位置上方安放紫外反射镜5，使其与紫外反射镜4水平。调节紫外反射镜4，将光路调整到紫外反射镜5的中心，并通过调整紫外反射镜5将光路导入到通孔的中心，在5号反射镜下方安放平凸透镜6，要求焦距距离在40cm，完成光斑在真空电离室的线聚焦。
[0026]本发明通过选择合适的分束片将两束特定波长的激光进行合束并配合飞行时间质谱仪8进样，选择平凸透镜6进行线性聚焦，达到选择性电离大分子的效果。
[0027]本发明中采用可调谐激光及深紫外激光作为电离源，可以达到选择性电离的效果，并减少电离碎片。当针对是苯、甲苯、氯苯等小分子时，采用可调谐激光作为电离源，即可达到选择性电离的效果。三氯苯与二恶英具有良好的关联性，当针对的是三氯苯等大分子时，采用可调谐激光及深紫外激光这两束激光作为电离源，可以达到电离三氯苯的效果。
[0028]为了增强本发明的适用性，可以选择针对不同波长透射率及反射率不同的分束片，达到将不同波段的光进行合束。通过对不同的光路进行镜架位置的调整，使每个镜架都可以在水平及竖直方向上进行光路的微调，并且可以在最后的聚焦方式上选择不同的焦距不同类型的镜片进行聚焦，达到合适的电离效果。
【主权项】
1.一种两束激光合束及线性聚焦装置，包括深紫外激光器、平凸透镜、飞行时间质谱仪和计算机终端，飞行时间质谱仪通过信号线接至计算机终端;其特征在于，该装置还包括可调谐激光器，可调谐激光器与深紫外激光器的出射激光具有相互平行的光路； 在可调谐激光器的出射激光光路上设置紫外分束片，同时在深紫外激光器的出射激光光路上设置紫外反射镜，使深紫外激光经紫外反射镜反射后与穿透紫外分束片的可调谐激光实现合束;或者，在深紫外激光器的出射激光光路上设置紫外分束片，同时在可调谐激光器的出射激光光路上设置紫外反射镜，使可调谐激光经紫外反射镜反射后与穿透紫外分束片的深紫外激光实现合束； 在合束后的激光光路上还设有至少一个紫外反射镜，使合束后的激光能够经过平凸透镜之后投射于飞行时间质谱仪的激光入射窗口。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括打孔光学平台，其表面设有中空的保护罩;所述紫外分束片和紫外反射镜均安置于打孔光学平台上，且被保护罩包围;打孔光学平台和保护罩上均开设了用于通过激光光束的通孔。3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述计算机终端是笔记本电脑或PC电脑。
【文档编号】H01J49/16GK105957795SQ201610406961
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年6月8日
【发明人】尚凡杰, 汤绍富
【申请人】浙江富春江环保科技研究有限公司