[发明专利]混合光源聚焦增强等离子检测系统

说明书

技术领域

本发明属于检测系统，具体涉及一种通过混合光源聚焦实现增强等离子体检测的检测系统。

背景技术

等离子体检测，是通过测量物质表面诱导等离子体光谱是近几年逐渐兴起的一种光谱检测技术，它是原子发射光谱的一种。到目前为止，等离子体技术是所知的唯一能够在任何环境下检测所有元素的光谱的技术；同时也可检测各种处于固体、液体、粉末、气体形式的样品形式。同时等离子体检测技术还有测量速度快、可远程非接触测量、系统结构组成简单等很多优点。基于等离子体检测技术很多的优点和通用性，有人称之为“万能”的检测技术。

同时它不需要对样品进行预处理、可以多元素同时分析、装置简单、灵敏度高且破坏性小，因其独特的优势现已经被应用与冶金、环境、考古、地址、医学等诸多领域。

但是传统等离子体检测存在一定问题，例如检测下限不足够低，导致很多元素含量的最低检出值高于国家标准规定值，这样给等离子体检测的全面推广向食品安全与环境检测增加了难度。通过本发明可以很大程度降低检测下限，使得更多检测满足对应国家规定标准。

混合光源聚焦增强等离子体检测系统具有突出特点：(1)、更低的检测下限，最大程度的满足不同行业使用需求，可以检测出对应国家标准规定数值；(2)、更强的物质表面等离子体诱导，相对于传统知识单一使用激光诱导，本发明加入一定波长范围荧光诱导；(3)、独特聚焦设计，通过独特聚焦系统设计，不仅让激光光源具有高质量的聚焦光斑，也让补光有强的聚焦能量，实现等离子体的二次激发；(4)、增强适用广，由于补光是具有一定波长范围的，基本上适用于所有常见金属元素。

发明内容

本发明的目的是为了提供一种混合光源聚焦增强等离子体检测系统，该检测系统能够更好的检测出物质中元素种类，并且具有更低的检测下限；它具有零样品预处理、零耗材需求、零损伤等突出特点。

为达到上述目的，本发明采用以下方案：

一种混合光源聚焦增强等离子体检测系统，它可以独立完成检验工作，无需其它设备辅助，检测系统由光源模块、光学聚焦模块、样品模块、控制模块、探测模块、逻辑模块和显示模块组成；

光源模块是由激光与补光共同组成，激光的波长可以是1064、532、355、266、213或193nm，补光波长范围为150-500nm；两个光源分时复用，通过控制器控制，激光先于补光出发，随即补光出光。光源模块的光束经过光学聚焦模块后，分别成成各自的焦点，激光的焦点略低于荧光焦点1-5mm，补光焦点在激光焦点之上，两束光同轴。

探测模块受控制模块控制，探测模块在光源模块发出光之后一定时间进行采集信号，采集的信号传输到逻辑模块，逻辑模块计算出对应物质所含元素种类与含量，同时逻辑模块还需要向控制模块发出指令，使得控制模块执行对应控制信息，因为不同物质所需控制指令不同，这样才能实现最优检测，达到最低检测下限。

在其中一些实施例中，所述光学聚焦模块使用棱镜组、双聚焦镜与复合非球面镜实现对光源模块的聚焦、光学整形和同轴。

一种采用上述混合光源聚焦增强等离子体检测系统实现检测.包括以下步骤：

①、逻辑模块给出对应指令发送到控制模块，将检测物质放置杨平模块对应位置上面，控制模块根据指令，分别给光源模块与探测模块指令；

②、光源模块接到指令后激光光源先出光，随即补光出光，两光源分时发光，通过聚焦系统，激光聚焦在检测物质表面，诱导出等离子体，而补光聚焦在等离子上，使得等离子二次激发；

③、当等离子体二次激发时候，探测模块通过探测模块光纤探头前段的耦合部分，进行信号采集，采集完毕后将信号传输到逻辑模块，逻辑模块处理得出结果在显示模块上面呈现，完成整个检测过程。

本发明改善了传统等离子检测：

1、检测下限高，许多检测不能检测到国家标准规定数值；

2、更强的检测物质表面等离子诱导，采用补光的二次激发；

3、聚焦功能单一，只能针对激光进行聚焦；

4、增强试用广，检测增强效果适用于几乎所有常见金属，而传统只是针对某一种金属。

由于混合光源聚焦增强等离子检测系统具有样品零预处理、零耗材需求和零损伤等显著特点，又较传统等离子检测具有更低的探测下限与适用的广泛性，几乎所有金属元素含量都可以直接检测。

附图说明

图1所示本发明结构图；

图2所示实施例的光学聚焦模块结构图；

具体实施方式