[发明专利]用于液/气相样品在线检测的便携式元素光谱仪

权利要求书

1.一种用于液/气相样品在线检测的便携式元素光谱仪，包括样品引入系统、等离子体原子化系统和光谱测量处理系统，其特征在于所述等离子体原子化系统包括等离子体焰炬管、微波能施加装置、等离子体引发装置和等离子体焰炬稳定室，所述等离子体焰炬管由样品输送内管、同轴套置在内管外材质为导电金属的中管和同轴套置在中管外的外管壳构成，内管与中管之间的环形管腔为等离子体维持气输送管道，其进口与样品引入系统中的等离子体维持气出口连接，内管的进口与样品引入系统中的待测样品出口连接，所述微波能施加装置由微波源和通过微波传输导线与微波源相连接的天线构成，天线设置在中管管壁外接近出口处，所述等离子体引发装置通过导线连接等离子体焰炬区，所述焰炬稳定室设置在等离子体焰炬管端口，室壁设计有废气排出口和用于设置作为光谱测量处理系统一部分的光收集装置的窗口。

2.根据权利要求1所述的用于液/气相样品在线检测的便携式元素光谱仪，其特征在于当待测样品为液体时，所述样品引入系统中的待测样品引入分系统设计有相互连接的液体样品输送泵、雾化器和溶剂去除器，雾化器与雾化液体样品的气体输送管连接。

3.根据权利要求2所述的用于液/气相样品在线检测的便携式元素光谱仪，其特征在于待测样品引入分系统设计有干燥器，干燥器的进口与溶剂去除器出口连接，出口与等离子体原子化系统中的内管进口连接。

4.根据权利要求3所述的用于液/气相样品在线检测的便携式元素光谱仪，其特征在于样品引入系统中的等离子体维持气引入分系统设有两条引入支路，一路通过计量器与待测样品引入分系统中的雾化器连接，另一路通过计量器与等离子体原子化系统中的等离子体维持气输送管道进口连接。

5.根据权利要求1至4之一所述的用于液/气相样品在线检测的便携式元素光谱仪，其特征在于焰炬稳定室的室壁设置在微波传播方向的波谷处，且室腔径向尺寸与轴向尺寸均不大于5个波长。

6.根据权利要求5所述的用于液/气相样品在线检测的便携式元素光谱仪，其特征在于在等离子体焰炬管的中管与外管壳之间的环形空间设置有微波反射镜，微波反射镜位于微波天线下方，微波天线与微波反射镜的距离为微波1/4波长的奇倍数。

7.根据权利要求6所述的用于液/气相样品在线检测的便携式元素光谱仪，其特征在于微波反射镜可上下移动调节地设置在内管与外管壳之间的环形空间。

8.根据权利要求5所述的用于液/气相样品在线检测的便携式元素光谱仪，其特征在于在等离子体焰炬管的外管壳壳体壁上设置有电子半导体制冷片。

9.根据权利要求5所述的用于液/气相样品在线检测的便携式元素光谱仪，其特征在于在等离子体焰炬管的中管与内管之间的环形管腔内设置有至少一个均布有若干通孔的等离子体维持气分布器。

10.根据权利要求5所述的用于液/气相样品在线检测的便携式元素光谱仪，其特征在于等离子体焰炬管中管的管壁上设计有至少一个用于平衡中管内外气体压力的平衡孔。

11.根据权利要求5所述的用于液/气相样品在线检测的便携式元素光谱仪，其特征在于在焰炬稳定室顶部上方设计有废气排放室，焰炬稳定室通过位于顶部中央处的通孔与废气排放室连通，废气排出口设计在排放室的侧壁上。

12.根据权利要求5所述的用于液/气相样品在线检测的便携式元素光谱仪，其特征在于用于设置光谱测量处理系统光收集装置的窗口设计在焰炬室侧壁正对着等离子体焰炬的范围。

13.根据权利要求5所述的用于气/液相样品在线检测的便携式元素光谱仪，其特征在于等离子体焰炬管的长度为微波1/4波长的奇数倍，且不大于200cm。