[实用新型]用于激光诱导击穿光谱分析仪的高度自适应样品夹持装置

说明书

技术领域

本实用新型属于原子发射光谱检测技术领域，更具体地，涉及一种用于激光诱导击穿光谱分析仪的高度自适应样品夹持装置。

背景技术

激光诱导击穿光谱技术(Laser-induced Breakdown Spectroscopy，LIBS)作为一种原子发射光谱技术，其主要原理为将高能激光聚焦至待测样品表面，诱导剥蚀待测样品，并产生等离子体，对等离子体光谱进行分析便可实现对待测样品的定性和定量分析。

LIBS对样品进行检测时，聚焦透镜到待测样品表面的距离将直接影响采集光谱信号的强度和稳定性。特定基体的样品，其存在固定的最优距离。当检测相同基体的样品时，若存在样品高度不一致时，需针对每个样品进行高度调节。若样品表面平整但倾斜，需将样品表面调节至水平。聚焦透镜与待测样品之间的距离以及样品表面的倾斜都将影响实验效率的提高。

现有的LIBS实验平台大都需要提供额外的高度尺或者高度传感器预先判断样品的高度，若高度不适合，则需要人为调节至预期的最佳高度。此外，当样品表面倾斜时，需要额外加入水平调节装置，预先将样品表面调节至水平。然而，无论高度尺、高度传感器还是水平调节装置都将导致LIBS实验台的成本较高，结构较复杂，且调节过程耗时较长，不利于LIBS快速检测。相应地，本领域存在着发展一种高度自适应的用于激光诱导击穿光谱仪的样品夹持装置的技术需求。

实用新型内容

针对现有技术的缺陷，本实用新型提供了一种用于激光诱导击穿光谱分析仪的高度自适应样品夹持装置，其基于LIBS实验平台的工作特点，设计了适用于激光诱导击穿光谱分析仪的高度自适应样品夹持装置。所述高度自适应样品夹持装置设置有弹簧及连接于弹簧的样品托座，弹簧通过弹性变形或者恢复弹性变形来带动样品托座远离或者朝向带孔限高板移动，进而将待测样品放在所述样品托座上或者使所述样品托座与所述带孔限高板夹持所述待测样品而使所述待测样品与聚焦透镜之间的距离保持在预定距离。本高度自适应样品夹持装置结构简单，易于操作，成本较低，更换样品耗时极短。此外，所述带孔限高板为水平设置，以使抵靠在其上的所述待测样品表面处于水平状态。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种用于激光诱导击穿光谱分析仪的高度自适应样品夹持装置，其包括固定底座、支柱、带孔限高板、样品托座、导向柱及弹簧，其特征在于：

所述支柱的一端垂直固定在所述固定底座上，另一端连接于所述带孔限高板；所述带孔限高板与聚焦透镜相对平行且水平设置，其用于限制样品与所述聚焦透镜之间的距离；所述导向柱的一端垂直固定在所述固定底座上；所述弹簧的一端连接于所述样品托座，另一端连接于所述导向柱远离所述固定底座的一端；所述样品托座用于托起所述样品；

所述弹簧通过弹性变形或者恢复弹性变形以改变所述带孔限高板与所述样品托座之间的距离，进而便于取放所述样品或者使所述样品托座与所述带孔限高板夹持所述样品而保持所述样品与所述聚焦透镜之间的距离恒定。

进一步地，所述高度自适应样品夹持装置还包括放样手柄，所述放样手柄连接于所述样品托座，其开设有贯穿孔，所述贯穿孔用于供所述导向柱穿过；所述放样手柄连接于所述弹簧，以使所述弹簧连接于所述样品托座；所述弹簧套设在所述导向柱上，所述导向柱用于为所述样品托座的移动提供导向。

进一步地，所述带孔限高板、所述样品托座及所述固定底座均水平设置。

进一步地，所述高度自适应样品夹持装置还包括顶尖，所述顶尖固定在所述样品托座上，其用于与所述带孔限高板相配合以将所述样品调节水平。

进一步地，所述带孔限高板可拆卸的连接于所述支柱。

进一步地，所述支柱上形成有刻度，所述刻度便于调节所述带孔限高板在所述支柱上的位置，进而调节所述带孔限高板远离所述聚焦透镜的表面与所述聚焦透镜之间的距离。

进一步地，所述带孔限高板开设有通孔，所述通孔用于供来自所述聚焦透镜的激光束穿过以作用于所述样品表面；所述支柱的数量为三个，三个所述支柱绕所述通孔的中心轴均匀排布。

通过本实用新型所构思的以上技术方案，与现有技术相比，本实用新型提供的用于激光诱导击穿光谱分析仪的高度自适应样品夹持装置主要具有以下有益效果：

(1)所述高度自适应样品夹持装置设置有弹簧及连接于弹簧的样品托座，弹簧通过弹性变形或者恢复弹性变形来带动样品托座远离或者朝向带孔限高板移动，进而将样品放在所述样品托座上或者使所述样品托座与所述带孔限高板夹持所述样品而使所述样品与聚焦透镜之间的距离保持在预定距离，可重复性较高，结构简单，易于操作，成本较低，耗时较短；