[实用新型]一种火花光源与二维中阶梯光路相结合的光谱分析系统

说明书

本实用新型涉及一种火花光源与二维中阶梯光路相结合的光谱分析系统，包括产生等离子体的火花放电结构和使所述等离子体发射出的光信号形成二维光谱图的二维色散分光系统。本实用新型的有益效果如下：以火花放电作为等离子体光源，采用二维色散分光系统进行分光，光谱仪波长覆盖较宽，光谱仪的灵敏度较高，可以实现对纯金属中微量元素进行定量分析。

技术领域

本实用新型涉及光谱分析技术，具体涉及一种火花光源与二维中阶梯光路相结合的光谱分析系统。

背景技术

传统的原子光谱分析技术有原子吸收光谱(AAS)、电感耦合等离子体发射光谱(ICP-OES)及火花源原子发射光谱法，AAS及ICP-OES属于湿法分析，其缺点在于需要繁琐的样品前处理、分析速度慢及存在环境污染，火花源原子发射光谱法通常只能分析导电的样品，无法对非导电及溶液样品进行分析。火花源的分光系统通常采用罗兰圆光路配合光电倍增管或线阵CCD进行检测，另外一种光路是凹面平场光栅配合线阵CCD进行检测，这些光路的缺点在于体积较大，不符合现代仪器向小型化发展的要求。此外，分光系统波长覆盖范围较窄，通常不能满足Na，K，Li等长波分析需求，采用未制冷线阵CCD作为检测器，其灵敏度较低，很难对纯金属中的杂质元素进行定量检测。

有鉴于此，特提出本实用新型。

实用新型内容

针对现有技术中存在的缺陷，本实用新型的目的是提供一种火花光源与二维中阶梯光路相结合的光谱分析系统，光谱仪波长覆盖较宽，光谱仪的灵敏度较高。

本实用新型的技术方案如下：

一种火花光源与二维中阶梯光路相结合的光谱分析系统，包括产生等离子体的火花放电结构和使所述等离子体发射出的光信号形成二维光谱图的二维色散分光系统。

进一步地，上述的火花光源与二维中阶梯光路相结合的光谱分析系统，所述二维色散分光系统包括中阶梯分光光路和面阵CCD探测器；所述中阶梯分光光路采用C-T型光学结构，以中阶梯光栅作为主色散元件，棱镜作为辅助色散元件；所述光信号经过所述中阶梯分光光路后形成二维光谱图成像在面阵CCD探测器上。

进一步地，上述的火花光源与二维中阶梯光路相结合的光谱分析系统，所述中阶梯光栅采用离面准Littrow方式，把光信号按波长在垂直方向分开；棱镜采用双色散结构，把不同级次的光信号在水平方向上分开。

进一步地，上述的火花光源与二维中阶梯光路相结合的光谱分析系统，所述中阶梯分光光路的光学元件包括准直镜、棱镜、中阶梯光栅和聚焦镜；光线经过准直镜准直后经棱镜预色散后，投射至中阶梯光栅，色散后的光再次经棱镜色散后，经聚焦镜聚焦后成像于二维面阵CCD探测器上。

进一步地，上述的火花光源与二维中阶梯光路相结合的光谱分析系统，所述中阶梯分光光路的光学元件还包括反光镜组；所述光线投射至准直镜前先经过反光镜组。

进一步地，上述的火花光源与二维中阶梯光路相结合的光谱分析系统，所述火花放电结构包括含有待测元素的石墨碳棒样品或含有待测元素的金属样品、放电腔室、透镜和进光筒；所述放电腔室由火花台板、火花台和火花台底座构成；所述石墨碳棒设置于所述火花台板上；所述进光筒一端连接于所述放电腔室，另一端连接于安装有二维色散分光系统的二维色散中阶梯光学室；所述透镜设置在所述进光筒内。

进一步地，上述的火花光源与二维中阶梯光路相结合的光谱分析系统，所述放电腔室还连接有惰性气体供给装置。

进一步地，上述的火花光源与二维中阶梯光路相结合的光谱分析系统，使所述石墨碳棒含有待测元素的方法为将含有待测元素的待分析溶液滴于石墨碳棒后烘干。

本实用新型的有益效果如下：

1、以火花放电作为等离子体光源，采用二维色散分光系统进行分光，光谱仪波长覆盖较宽，光谱仪的灵敏度较高，可以实现对纯金属中微量元素进行定量分析。