[发明专利]用于减少热效应的激光取样方法

说明书

相关申请案

此申请案是主张2013年3月15日申请的美国临时专利申请案号61/791,502的益处，该申请案的揭露内容是被纳入作为参考。

背景技术

激光剥蚀感应耦合电浆质谱法(LA-ICP-MS)或是激光剥蚀感应耦合电浆发射光谱法(LA-ICP-OES)技术可被利用来分析一靶材(例如，一固体或液体的靶材材料)的成分。通常，该靶材的一具有气溶胶(aerosol，也就是固体以及可能的液体微粒及/或蒸气悬浮在一种例如是氦气的载体气体中)的形式的样本是被提供至一分析系统。该样本通常是通过将该靶材配置在一激光剥蚀室内、将一载体气体流引入到该室内、以及利用一或多个激光脉波来剥蚀该靶材的一部分以产生一包含从该靶材(在以下被称为靶材材料)射出或另外产生且被悬浮在该载体气体内的微粒及/或蒸气的羽流(plume)来加以产生的。夹带在该流动的载体气体内的靶材材料是经由一输送导管而被输送到一分析系统，而到一在其中被离子化的ICP火炬(torch)。一包含该些离子化的微粒及/或蒸气的电浆是接着通过一例如是MS或OES系统的分析系统来加以分析。

在LA-ICP-MS或是LA-ICP-OES量测中，一激光射束是被扫描横跨一样本表面(在大多数的情况中，该样本实际上是位在一XY平台上并且相对于该激光射束来移动，但是反之也成立)，使得该样本表面是渐进地被剥蚀，并且产生的气溶胶是被转移至该侦测系统以用于分析。

此取样模式可能会使得多个激光脉波重叠，因为该激光频率(脉波式激光)通常是比该平台的移动快。多个脉波重叠是造成该样本渐进的加热，其已经被展示为不利于数据质量，也就是一用于该剥蚀的热机制是造成该样本的熔化以及大的微粒的形成，其是造成低的ICP-MS灵敏度及分离(fractionation)；因此其结果并不代表该样本的真实成分。

大多数市售的激光剥蚀系统的现有的技术是看到该样本位在一附接至一XY平台的剥蚀单元(有时被称为取样室/单元)中。当扫描是必要的时候，该平台是移动在该XY平面内，使得运动是相对于该发射的激光射束。这些扫描倾向是渐进且线性的，使得一热剥蚀面(front)是随着该激光扫描而被产生。

某些仪器为了快速的扫描是使用一振动反射镜以及一具有高的重复率(每秒数百次、数千次、或甚至是数百万次激光击发)是激光射束以相对于该样本移动该射束，其中激光扫描是从渐进且线性的移动来加以建立，此是致能热的积聚以及热剥蚀面，但是其结果是相同的。

产生重叠的激光脉波的装置的一个例子是被展示在2012年8月23日公开的名称为用于光电装置的改良的激光划线的方法及装置美国专利公开案US-2012-0211477-A1中，该公开案的揭露内容是被纳入作为参考。

发明内容

一种用于在激光剥蚀发射光谱法中减少热效应的方法可以如下地加以实行。离散的剥蚀点是在一靶材表面上沿着一在该靶材表面上的分析线来加以产生。以下的第一及第二步骤中的至少一个也被实行。首先，该些剥蚀点是被设置成使得一对连续的剥蚀点是沿着该分析线彼此间隔开，并且通过该些剥蚀点中的另一个点彼此分开。其次，当该分析线包括分析线区段时，其中该些分析线区段是大致彼此相邻并且平行的，则该些剥蚀点被设置成使得(A)一对连续的剥蚀点是在不同的分析线区段上，并且(B)当该些不同的分析线区段是彼此相邻时，该些连续的剥蚀点是被设置在沿着该些分析线区段的不同的纵长位置处。因此，一种隔离的剥蚀点的线性扫描可被产生。

该热效应减少的方法可包含以下的一或多个。该些剥蚀点中的该另一个可以和该对剥蚀点的该些剥蚀点的每一个分开。该产生步骤可包含依序产生第一、第二及第三离散的剥蚀点，并且该第一设置步骤可包含将该第三剥蚀点设置在该第一及第二剥蚀点之间并且和该第一及第二剥蚀点间隔开。

此揭露内容的实施方式的其它特征、特点及优点可以在检视以下的图式、详细说明以及权利要求书而被看出。

附图说明

图1-10是和2014年2月14日申请的名称为用于组成分析系统的激光剥蚀单元和火炬系统美国专利申请案号14/180,849的图1-10相同的。

图1是概要地描绘一种用于处理一靶材以及用于处理从该靶材射出或另外产生的靶材材料的装置的一实施例，并且其包含一样本室、一样本捕捉单元以及一靶材座的横截面图。

图2是沿着在图2A中所示的线II-II所取的横截面图，其是概要地描绘根据一实施例在图1中所示的样本捕捉单元。