[实用新型]一种新型便携式液体阴极辉光放电光谱仪

说明书

本实用新型涉及光谱分析领域，具体是一种新型便携式液体阴极辉光放电光谱仪，包括自流式进样结构、嵌入式液体阴极辉光放电结构、太阳能板供电装置、CCD光谱仪及数据处理系统；该自流式进样装置由一根可伸缩杆做支架，支架顶端有挂钩，挂钩用来放置样品溶液瓶；样品溶液瓶底部连接进样软管的一端，进样软管的另一端连接嵌入式液体阴极辉光放电结构；该嵌入式液体阴极辉光放电结构的阴极为锥状石墨，阳极为钨丝，并装滤光片和聚焦光镜；该聚焦光镜通过光纤连接CCD光谱仪，CCD光谱仪与数据处理系统相连；各仪器由太阳能板供电装置提供电能。这样设计的便携式液体阴极辉光放电光谱仪体积小、重量轻，便于携带，可用于水体中Li、K等元素的野外现场分析。

技术领域

本实用新型涉及光谱分析领域，具体涉及一种基于CCD检测器的新型便携式液体阴极辉光放电光谱仪。

背景技术

锂是新世纪绿色能源(如锂电池)和轻质合金的理想材料，有“能源新贵”之称，是一种重要的战略资源而受到各国越来越重视。我国是世界上盐湖锂资源最丰富的国家之一，锂资源储量全球排名第三，但已探明锂资源的87％都蕴藏在盐湖卤水中，主要分布在西藏和青海等西部偏远地区，样品运至实验室测试需要大量的人力、物力与财力支持，也不能及时给出分析结果，因而急需研发一种适合现场分析的小型化、便携式、操作简单、分析速度快、分析结果可靠的新式仪器。

实验室常用的电感耦合等离子体发射光谱(ICP-AES)、电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)、原子吸收光谱(FAAS)、火焰原子发射光谱(FAES)等大型仪器都需要载气、燃气或助燃气等气流条件，无法使仪器体积小型化，而传统分析方法中的重量法、容量法、离子色谱法、电化学方法等因操作繁琐、前处理过程复杂、测定周期长，无法实现野外快速分析的目标。野外现场分析使用较多的便携式能量色散-X射线荧光光谱法(ED-XRF)因受仪器原理的限制，可分析的元素种类有限，亦无法分析轻元素如Li。始于上世纪90年代发展起来的液体阴极辉光放电光谱仪可在大气压环境下运行，无需载气和真空环境，不需要雾化装置，可同时测定20余种金属元素，亦可测定轻元素Li，是一种潜在的可用于野外现场分析的新型仪器。

目前，基于大气压液体阴极辉光放电装置基本上都是与电感耦合等离子体光谱仪相结合，其检测装置由单色器与光电倍增器组成，仪器体积较大，不符合野外现场分析对仪器体积小型化、便携化的要求，需对仪器进行小型化改造。同时，传统的蠕动泵进样方式也不利于野外现场分析，急设计一种新的进样方式以提高仪器工作效率。最后，携带发电机等供电设备会增加野外分析人员的负担，急需对现场分析仪器的供电装置进行改造。这些成为野外现场分析便携仪器开发需要解决的技术问题。

实用新型内容

针对现在技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种用于野外现场分析的便携式液体阴极辉光放电光谱仪，用于我国西部偏远地区盐湖卤水等水体中Li、K等金属阳离子的快速分析。

为了实现上述目的，本实用新型提供的一种新型便携式液体阴极辉光放电光谱仪，包括进样结构和供电装置，其中，所述进样结构为自流式进样结构，该自流式进样结构又包括一根可伸缩的且顶端具有挂钩的支架、样品溶液瓶和进样软管；所述样品溶液瓶挂置在支架顶端的挂钩上，该样品溶液瓶的底部与进样软管的一端固定连接，且该进样软管与上述样品溶液瓶的内腔连通；所述进样软管的另一端连接嵌入式液体阴极辉光放电结构中的阴极；所述嵌入式液体阴极辉光放电结构与电流电压调节器和显示器通过导线连接，所述电流电压调节器通过导线与恒流恒压高压控制器连接，该恒流恒压高压控制器通过导线与嵌入式液体阴极辉光放电结构中的阳极和阴极连接；所述阴极的底部通过导管与废液瓶连接；所述嵌入式液体阴极辉光放电结构的外罩上开有小孔，在小孔外用支架安装滤光片和聚焦透光镜，聚焦透光镜通过光纤与CCD检测器连接；所述CCD检测器通过数据线与数据处理系统相连；所述供电装置又包括折叠式太阳能充电器，该折叠式太阳能充电器与磷酸铁锂电池组通过导线连接。