[发明专利]一种基于气雾化与共振激发的激光探针分析仪

权利要求书

1.一种激光探针成分分析仪，用于溶液中物质成分的分析，其特征在于，它包括Nd.YAG激光器系统、波长可调谐激光器系统、气雾化系统、光谱采集系统和计算机；气雾化系统用于使待分析的溶液产生气溶胶；Nd.YAG激光器系统用于产生高能激光束，并聚焦到所述气溶胶上使其激发出等离子体火焰；波长可调谐激光器系统用于产生特定波长的激光脉冲，用于对所需要分析元素的特征谱线进行共振激发增强；该激光脉冲的光斑的几何尺寸大于等离子体的几何尺寸，使其能对整个等离子体进行覆盖；光谱采集系统用于采集共振激发之后产生的特征光谱信号，并转化为电信号后传输到计算机，计算机用于根据接收到的光谱信号分析溶液的物质成分。

2.根据权利要求1所述的激光探针成分分析仪，其特征在于，所述气雾化系统包括雾化器(3)、回收系统(11)、蠕动泵(7)和带控制阀的气源(12)，雾化器(3)的进样口通过导液管(27)与蠕动泵(7)连接，蠕动泵(7)用于调节样品皿(9)内溶液流速；进气口通过导气管(28)与气源(12)连接，回收系统(11)通过管道与样品皿(9)连通，用于回收多余的气溶胶的回收系统(11)；雾化器(3)的喷样口与回收系统(11)的入口处于同于水平面上。

3.根据权利要求1所述的激光探针成分分析仪，其特征在于，回收系统(11)包括带有调节阀的锥形导气管(32)、冷凝管(31)、排风扇(34)、过滤网(33)；冷凝管(31)的一端与带有口径调节阀的锥形导气管(32)连接，另一端安装有排风扇(34)，冷凝管(31)与排风扇(34)之间设置有过滤网(33)；通过控制锥形导气管(32)的进气口的大小及调节排风扇(34)的转动速度能够控制气溶胶柱的特性，使气溶胶更稳定，形成气溶胶柱。

4.根据权利要求1所述的激光探针成分分析仪，其特征在于，所述光谱采集系统包括采集头(13)、光栅光谱仪(4)和增强型CCD(5)；采集头(13)通过光纤(21)与光栅光谱仪(4)连接，光栅光谱仪(4)与增强型CCD(5)连接，增强型CCD(5)与光谱分析系统电信号连接；采集头(13)为旁轴采集方式或者同轴采集方式。

5.权利要求1所述的一种激光探针成分分析仪，其特征在于，其具体结构包括Nd.YAG激光器(1)、波长可调谐激光器(2)、雾化器(3)、光栅光谱仪(4)、增强型CCD(5)、回收系统(11)和计算机(8)；

Nd.YAG激光器(1)的出光口、小孔光阑(16)和半透半反镜(20)位于一水平光路上，半透半反镜(20)与水平光路方向成45度角放置；半透半反镜(20)的反射光路上布置有聚焦物镜(19)；

波长可调谐激光器(2)的出光口、小孔光阑(17)和聚焦物镜(18)位于另一水平光路上；

雾化器(3)的进样口通过导液管(27)与蠕动泵(7)连接，蠕动泵7通过导液管31与样品池9相连接；雾化器(3)的进气口通过导气管(28)与气源(12)连接；回收系统(11)通过导液管(10)与样品皿(9)连接；雾化器(3)的喷样口与回收系统(11)的入口处于同于水平面上；

采集头(13)为同轴采集方式，它通过光纤(21)与光栅光谱仪(4)连接，光栅光谱仪(4)与增强型CCD(5)连接，增强型CCD(5)与计算机(8)连接；

Nd：YAG激光器(1)、波长可调谐激光器(2)和增强型CCD(5)分别与数字延时发生器(6)电信号连接；

采集头(13)和聚焦物镜(19)用于采集光谱，采集到的光谱信息通过光纤(21)传给光栅光谱仪(4)，光栅光谱仪(4)和增强性CCD(5)对光谱信息进行处理；

数字延时脉冲发生器(6)主要用于控制Nd：YAG激光器(1)和波长可调谐激光器(2)出射光束的延迟时间，同时控制增强型CCD(5)接受光谱数据的延迟时间；

计算机(8)用于控制数字延时脉冲发生器(6)和回收系统(11)工作，并对增强性CCD(5)的信号进行分析处理。

6.根据权利要求5所述的激光探针成分分析仪，其特征在于，所述半透半反镜(20)替换成全反镜(36)，所述采集头替换为旁轴采集方式。