[实用新型]具备自动点火功能的液态电极等离子体激发光源系统

说明书

本实用新型公开了一种具备自动点火功能的液态电极等离子体激发光源系统，包含高压电源组和液态电极放电原子化器，其中，所述高压电源组包括受控输出短时高压实现自动点火的启辉电源和用以维持等离子体的激发的维持电源，所述液态电极放电原子化器的金属阳极与所述启辉电源和维持电源正极相连，所述液态电极放电原子化器的溶液阴极与所述启辉电源和维持电源的负极相连。

技术领域

本实用新型属于检测技术领域，具体涉及一种具备自动点火功能的液态电极等离子体激发光源系统及其控制方法。

背景技术

目前，对水中金属元素的检测技术常用的方法是光谱和质谱技术，如电感耦合等离子体- 原子发射光谱(ICP-AES)、火焰电离原子吸收光谱(FAAS)、电感耦合等离子体-质谱(ICP-MS) 等。但是所用设备体积较大，操作步骤繁琐，检测成本偏高。另外，所用设备大都需要对样品进行预处理，不能对样品进行连续、实时测量，难以实现便携化和快速检测。而液态电极等离子体激发系统可以弥补上述检测方法的不足。

液态电极等离子体激发系统是一种新型的水中金属离子检测方法，该检测技术以液体样本为检测物质，将放电等离子体作为光源，使用光谱仪收集等离子体光信号，以光谱分析技术处理光谱数据，得到金属离子的检测结果，具有检测快速、操作简单、可实时在线监测的特点。

由于该系统激发等离子体首先需要实现溶液的点火功能，目前实现等离子体快速点火方法主要有以下两种：一种是通过挤压蠕动泵的泵管形成喷泉，使喷泉液面与金属阳极接触实现点火，如专利201420665280.3和201610160009.8，但是该方法需要人为的挤压，需要精确的挤压时间和挤压量，不利于操作，挤压后形成的喷泉溶液极易附着在金属阳极不利于点火。一种是通过减小金属阳极与喷泉液面的距离，使高压电能够击穿液态电极和金属电极之间的气体实现点火，点火成功后金属电极返回到原来位置，如专利201410211206.9，但是该方法会使三维平台与金属阳极摩擦造成损耗，而且增加了进样时的样品消耗和进样时间，点火成功后金属阳极收缩会导致液面距离发生改变造成等离子体不稳定。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种具备自动点火功能的液态电极等离子体激发光源系统。

本实用新型的另一个目的是，提供一种具备自动点火功能的液态电极等离子体激发光源系统的控制方法。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种具备自动点火功能的液态电极等离子体激发光源系统，包含高压电源组和液态电极放电原子化器，其中，所述高压电源组包括受控输出短时高压实现自动点火的启辉电源和用以维持等离子体的激发的维持电源，所述液态电极放电原子化器的金属阳极与所述启辉电源和维持电源正极相连，所述液态电极放电原子化器的溶液阴极与所述启辉电源和维持电源的负极相连。

在上述技术方案中，所述的启辉电源包括直流高电压电源，检测电路以及根据检测电路输出控制直流高压电源与金属阳极接通或断开的开关单元。

在上述技术方案中，所述直流高电压电源的输出电压为8000-30000V，额定电流为1-10mA，所述检测电路包括用以感测回路电流的电流传感单元和接收所述的电流传感单元输出并对开关单元输出控制的控制单元。

在上述技术方案中，所述的维持电源串联防倒灌隔离模块后与所述的启辉电源并联设置。

在上述技术方案中，所述的维持电源输出电压为0-1500V的直流高压电，额定电流为0- 150mA可调，并能够实现恒流和恒压模式工作。

在上述技术方案中，所述的金属阳极为由直径0.5-5mm的棒状钨或者钛的合金做成的针状结构，且下端为10°-50°的尖端。

在上述技术方案中，液态电极中的毛细玻璃管伸出中空石墨棒并距离石墨棒顶端1-5mm，距离金属阳极1-6mm。