[发明专利]一种利用激光诱导击穿光谱检测土壤重金属的装置

摘要

本发明公开了一种利用激光诱导击穿光谱检测土壤重金属的装置，包括有控制系统、手持工作头，所述的控制系统包括有工控机以及与工控机控制连接的供气模块、光谱仪、激光电源模块，工控机上安装有KVM虚拟机；本发明在等离子体激发与收集部分采用了空间约束技术和多通道信号采集方式，并辅以同轴吹气驱散悬浮微尘方法，同时利用声信号传感器监测等离子体激发时的声音信号，对光谱信号进行归一化运算处理；利用此系统进行对比光谱测试，光谱数据的检测稳定性与谱线信号强度得到显著提高，能够满足土壤重金属污染的现场检测需要。

主权项

一种利用激光诱导击穿光谱检测土壤重金属的装置，其特征在于：包括有控制系统、手持工作头，所述的控制系统包括有工控机以及与工控机控制连接的供气模块、光谱仪、激光电源模块，工控机上安装有KVM虚拟机；所述的手持工作头包括有工作头主体基座、手柄，工作头主体基座上安装有激光头，激光电源模块为激光头供电，工作头主体基座的前、后端分别设有等离子体激发与收集单元、传输线缆管；所述的等离子体激发与收集单元包括有固定在工作头主体基座前端的旋转机构，旋转机构的前端通过调节螺栓和碟簧安装有中空腔体，旋转机构内设有透镜座，透镜座上固定有聚焦透镜，中空腔体的侧壁上开有导气孔，中空腔体的前端中心位置固定有等离子体激发约束腔，等离子体激发约束腔的两侧均设有等立体信号耦合光学组件，等离子体激发约束腔上固定有声信号传感器，等离子体激发约束腔前端面接触被检测样品；所述的调节螺栓和碟簧采用了120°均分的三角支撑点调节机构，即调节螺栓和碟簧于圆周上120°角均匀分布，通过调节调节螺栓和碟簧的松紧度达到等离子体激发约束腔的二维角度调整目的，从而实现激光头发出的激光激发点位置与聚焦透镜的焦点共轴；而激光聚焦点对于被检测样品表面的相对位置通过调节旋转机构带动透镜座和聚焦透镜沿光轴前后移动实现精细调整；所述的等立体信号耦合光学组件连接有信号传输光纤，信号传输光纤通过传输线缆管与控制系统的光谱仪连接，声信号传感器与工控机电连接，供气模块通过供气管与导气孔连接。