[实用新型]一种3D打印现场分析的原子光谱检测装置

说明书

本实用新型属于检测设备技术领域，公开了一种3D打印现场分析的原子光谱检测装置。本实用新型包括均用3D打印的光化学蒸气发生系统、氢化物发生系统、气液分离系统和PD激发源系统；气液分离系统，分别与光化学蒸气发生系统和氢化物发生系统相连通；PD激发源系统，分别与气液分离系统和CCD光谱仪相连通。本实用新型将3D打印技术用于构建整体小型化分析检测仪器，集成两种蒸气发生方法，可以利用元素不同价态下蒸气发生效率的差异，实现元素的无色谱形态分析，装置的各项分析性能表征也和其他同类型微等离子体原子发射光谱仪无异，但整体更紧凑稳定，因此可以有效、快速地响应突发环境事件，对现场元素形态分析具有重要意义。

技术领域

本实用新型属于检测设备技术领域，具体涉及一种3D打印现场分析的原子光谱检测装置。

背景技术

1、原子光谱作为现代分析检测技术中一个重要的组成部分，具有灵敏度高、选择性好、稳定性强、抗干扰能力好的优势，因此在环境保护、食品安全、先进材料以及临床医学领域都起着举足轻重的作用。但是目前商品化的原子光谱仪器，如原子吸收、原子荧光、电感耦合等离子体-原子发射、电感耦合等离子体质谱等，虽然可以进行高灵敏、高选择性的检测，但大多价格贵、体积大、能耗高，只能集中在发达地区的研究机构和检测部门使用，难以满足现场实时在线分析的需求。随着近年来我国工农业生产和经济建设的快速发展，重大突发性环境污染事故呈逐年上升的态势。而环境化学污染事故往往突然发生，来势迅猛，在瞬间或短时间内排放大量的污染物，对周围环境造成严重的破坏。因此对于经济发展稍显落后的偏远和待发展地区，应对突发性环境污染事件迫切需要开发廉价、便携、灵敏的小型化检测仪器。

3D打印，基于CAD三维建模，以分层制造逐层叠加的方式可快速构建实体。目前已在生物医疗、食品加工、设计建筑等各行各业得到了广泛的应用。与传统的制造技术相比，3D打印可以提供一个更加统一和标准化的方案，可以方便、快速、经济地得到传统技术无法制作的仪器部件，甚至无需组装的一体化装置。更重要的是，3D打印的设计文件可以在线共享，只要一张图纸，便可在世界各地，以可重复的方式生产相同的仪器。3D打印的光谱检测装置在不改变此类小型化设备内在支持原理的基础上，又能满足经济性和检测准确性的需求。

2、元素的毒性、生物利用度和迁移性不仅取决于其总量，而且还取决于其在环境中存在的化学形态。目前，色谱联用技术可以很容易地完成元素形态分析。联用技术分析时间较短，且能够提供更多关于形态分布和结构的信息。但目前使用的方法仍然存在一些严重的弊病，包括体积大、试剂和气体消耗高、仪器和操作成本高等。元素毒性、迁移性等性质与其在环境中所处的形态密切相关，而实验室分析方法获得的结果难以反映环境中元素形态的真实情况，因而实验室分析的策略并不理想。

实用新型内容

为了解决现有技术存在的上述问题，本实用新型目的在于提供一种3D打印现场分析的原子光谱检测装置。

本实用新型所采用的技术方案为：

一种3D打印现场分析的原子光谱检测装置，包括均用3D打印的光化学蒸气发生系统、氢化物发生系统、气液分离系统和PD激发源系统；

光化学蒸气发生系统，在低分子量有机酸甲酸的存在下，用以对溶液进行紫外线光照反应后产生挥发性目标分析物；

氢化物发生系统，用以对不同溶液进行硼氢化反应后产生气态氢化物；

气液分离系统，分别与光化学蒸气发生系统和氢化物发生系统相连通，用以对光化学蒸气发生系统产生的挥发性目标分析物进行气液分离，或对氢化物发生系统产生的气态氢化物进行气液分离；

PD激发源系统，分别与气液分离系统和CCD光谱仪相连通，用以将气液分离系统分离出的气相分析物送入尖端放电微等离子体中进行激发，其产生的原子发射峰信号被CCD光谱仪记录，然后积分分析。