[实用新型]激光剥蚀平台载样装置

说明书

本实用新型公开了一种激光剥蚀平台载样装置，旨在提供一种分析精度好、效率高的剥蚀平台载样装置。包括由池体（7）和池盖（1）构成的样品池，通过移动机构安装在该样品池中的靶座；池盖上有剥蚀窗口（16），该剥蚀窗口侧壁上有载气出口（15），剥蚀窗口（16）由氟化钙玻璃片（14）密封；移动机构由安装在池体（7）中的两根轮轴（8）、固定在各轮轴（8）上的皮带轮（2）、环绕在两皮带轮（2）上的皮带（12）、驱动该皮带运动的一对锥齿轮构成；靶座由固定在皮带（12）上的样品舱（6）、位于该样品舱中的弹簧（5）、固定在样品舱（6）上的舱盖（4）构成。本实用新型可容纳多个标准样本，且能瞬时输出平滑信号。

技术领域

本实用新型涉及一种激光器采样系统的改进，尤其涉及一种用于Coherent激光系统的剥蚀平台载样装置的改进，属于原位微区分析领域。

背景技术

激光技术发展初期，能量耦合效率较低，分馏严重，分析精度较差。随后四倍频(266nm)和五倍频(213nm)的Nb:YAG激光器相继出现，尤其当193nmArF准分子气体激光器的出现大大推进了微区技术的发展，这种激光器轰击出的气溶胶粒径不仅分布均匀、离子化效率更高，轰击坑形状完好，分馏效应弱，而且对基体匹配校准的需求大大降低，分析精度和准确度都有所提高。自1985年Gray首次将激光剥蚀技术与ICP-MS(InductivelyCoupledPlasma-mass spectrometer)联用以来，因其成本低、效率高、空间分辨率高的特点，该技术不论在仪器结构性能还是在分析应用的研究领域均取得了重大进展，甚至已成为固体样品微区分析的首选方法。

一般，激光剥蚀系统由激光发生器和剥蚀平台组成，激光发生器分固态和气态两种，常用的纳秒激光器有固态Nd:YAG激光发生器和准分子ArF激光发生器。剥蚀平台包括光束传输系统(棱镜系统)、样品池和显微观测系统。剥蚀池是一个完全封闭的盒体，上部是带有氟化钙玻璃的盖板。好的剥蚀池具有容易更换样品、气密性严、便于快速冲洗等特点。水平的激光束经45°棱镜反射后，通过聚焦系统聚焦到样品表面。巨大的激光能量轰击样品表面时使得样品气化，然后由载气将气溶胶样品运送出样品池。由于激光每次剥蚀样品之间会产生约0.08秒的空白，而ICP-MS检测器是连续工作的，因此当LA与ICP-MS联用时采集到的信号为锯齿状。好的剥蚀池应能够快速、稳定输出气溶胶样品，方可将气溶胶的损失降低到最小。因此，剥蚀池的设计及后续管道的设计对信号的平滑性会产生很大的影响。

为改善LA与ICP-MS联用时计数值的波动，目前通常是在激光器和等离子质谱仪之间加一个混样器皿，使激光剥蚀出的气溶胶样品在进入质谱仪前有一个停顿、并充分混合，最终使质谱仪接收的信号连续平滑。该技术虽然能够得到一个连续平滑的信号，但气溶胶样品在混样器皿中停顿、混合过程会使质谱仪接收的瞬时信号延迟。信号延迟对于需要检测瞬时信号的样品(如矿物样品中的包体)来说，由于气溶胶在传输过程中与基体进行混杂，因此无法分辨包体与基体成分的差别。

Coherent激光器配有一个直径为5.5cm的圆柱形样品舱的剥蚀池。而国内地质样品一般为两种，一种为直径是1英寸的环氧树脂靶，另一种是的薄片。利用LA-ICP-MS技术测试地质样品时往往采用多外标法校准，这就要求在样品舱中放入样品的同时还要有足够的空间容纳多个标准物质。而目前的剥蚀池只能容纳1-2个待测试样品，需要频繁更换样品，不仅操作麻烦、效率低，而且对仪器的稳定性也不利。另外，气溶胶样品在圆孔状的剥蚀窗口内易形成一高速旋转气流，不易快速排出剥蚀池。因此，开发出一中可容纳多个样品，并能瞬时输出平滑信号的剥蚀池对于利用LA-ICP-MS分析测试地质样品十分必要。

发明内容

针对现有技术中存在的上述缺陷，本实用新型旨在提供一种测试分析精度好、工作效率高的激光剥蚀平台载样装置。