[发明专利]一种多角度目标等离子体收集装置

说明书

本发明公开一种多角度目标等离子体收集装置，空心圆柱体内侧面向内凹陷形成孔洞，孔洞内固定敏感元件，敏感元件包括分光镜、带通滤波器、光二极管和小型信号发射器，沿空心圆柱体的中心向外周的方向按序设置；分光镜将采集的等离子体进行粗略筛选，带通滤波器进行精准筛选，光二极管将光学信号转变为电信号，小型信号发射器再传送至电脑；环形滑轨环绕空心圆柱体，环形滑轨的内侧开设有平移轨道，空心圆柱体对应固定滑轮，滑轮带动空心圆柱体与环形滑轨相对运动；环形滑轨的直径两端外周通过转轴与多维旋转支架连接。此种装置在小巧轻便以及低成本的条件下，大幅度加强原子谱线采集的针对性及准确性，减少其他不相关原子谱线对实验结果的干扰。

技术领域

本发明涉及一种LIBS的谱线收集装置，针对于不同长度的原子谱线实现更准确的收集。

背景技术

激光诱导击穿光谱技术通过超短脉冲激光聚焦样品表面形成等离子体，传统的LIBS系统设置是等离子体发射用光集器和光纤采集，然后发送到光谱仪。ICCD相机根据其波长收集分离的光。以此来识别样品中的元素组成成分，进而可以进行材料的识别、分类、定性以及定量分析。

其中，是否能准确采集激光击穿样品后产生的离子信号是LIBS领域的一大重点问题。传统的LIBS系统设置是通过单一的接收器对等离子体发射的所有光谱进行采集分析，这样的采集方式虽然分析出的结果更加全面，但这会使采集的信号庞杂紊乱，其相应的针对性以及准确度会大大降低，使得最后的数据结果出错，其次光谱仪及ICCD配置仪还存在笨重以及价格昂贵等诸多不可忽略的问题，有待改进。

发明内容

本发明的目的，在于提供一种多角度目标等离子体收集装置，在小巧轻便以及低成本的条件下，大幅度加强原子谱线采集的针对性及准确性，减少其他不相关原子谱线对实验结果的干扰。

为了达成上述目的，本发明的解决方案是：

一种多角度目标等离子体收集装置，包括空心圆柱体、敏感元件、环形滑轨和多维旋转支架，

空心圆柱体的内侧面向内凹陷形成若干个孔洞，每个孔洞内分别固定一个敏感元件，所述敏感元件包括分光镜、带通滤波器、光二极管和小型信号发射器，且分光镜、带通滤波器、光二极管、小型信号发射器沿空心圆柱体的中心向外周的方向按序设置，分光镜的镜面朝向空心圆柱体的中心，且光二极管与小型信号发射器相连接；分光镜用于将采集的等离子体进行粗略筛选，再经带通滤波器进行精准筛选后，由光二极管将光学信号转变为电信号，小型信号发射器再将电信号传送至电脑；

环形滑轨环绕空心圆柱体的外周设置，环形滑轨的内侧开设有360度的平移轨道，而空心圆柱体在某一任意直径的两端的外周对应位置分别固定滑轮，该滑轮的滚动触点接触在平移轨道上，使得滑轮能够带动空心圆柱体与环形滑轨进行相对运动；

所述环形滑轨的直径两端外周设置转轴，通过所述转轴与多维旋转支架连接。

上述空心圆柱体内侧面的孔洞均匀排布。

上述带通滤波器的波长在相对应的分光镜的可滤波长范围内。

上述敏感元件还包括壳体，壳体为无顶盖的筒状结构，分光镜、带通滤波器、光二极管和小型信号发射器由顶而底顺序设于壳体内，且分光镜设于壳体的顶部开口处。

上述壳体由金属材料制成。

上述空心圆柱体的孔洞还设有遮挡板，用于将孔洞打开或关闭。

上述孔洞的左右两侧设置轨道，供遮挡板在轨道内上下移动。

采用上述方案后，本发明将若干个分光镜、若干个不同中心波长的带通滤波器、若干个光二极管及若干个小型信号发射器组成若干个接收不同波长的敏感元件。将它们内置于带孔空心圆柱体中，带孔空心圆柱体的体积直径皆可以自行定制，从而控制圆柱体上总孔洞的数量。设定孔洞的开关，并调节多维旋转支架的旋转速度，从而让装置达到多角度收集特定谱线的目的。