[发明专利]手持式激光诱导击穿光谱装置

摘要

公开了一种管理手持式结构中的LIBS激光器部件和光谱仪的散热问题的新型装置、方法和系统，以及使用包括裸光纤的简化的光信号收集装置收集测试材料附近（或接触测试材料）的发射光。在手持式LIBS装置的一个示例实施例中，使用频率为4 kHz的突发脉冲，产生脉冲之间的时间约250µs，这是现有技术中其他装置中的10倍以上的因数。在相关实施例中，主动调Q OPO激光器模块与使用透射光栅的紧凑型光谱仪模块一起使用，以改进LIBS测量，同时大幅减小手持式分析仪的尺寸。

主权项

1.一种用于进行激光诱导击穿光谱的装置，其包括：外壳，其配置为手持式装置，具有用于在所述外壳内产生的电磁辐射的出口；主动调Q OPO Nd:YAG二极管泵浦固体激光器模块，其在1574nm的人眼安全波长工作，在启动的同时提供激光器发射，具有在所述外壳内可操作地连接至所述激光器模块并且与所述激光器模块在一起的控制器系统，所述激光器模块采用每个脉冲4毫焦耳到10毫焦耳的能级引导激光束穿过所述出口，其中，所述激光器模块在30瓦特或以下的电源模式下工作，且其中所述主动调Q OPO Nd:YAG二极管泵浦固体激光器模块和所述激光束以低至0.0555的数值孔径而操作；无阻塞光纤部件，其设置在所述外壳中，用于传输在所述光纤部件的远端收集的来自通过所述激光束诱导的样品材料的等离子体的光，所述光纤部件的远端设置为邻近所述出口；光谱仪模块，其设置在所述外壳中，用于接收来自所述光纤部件的近端的光，所述光谱仪模块从所述接收的光产生与所述样品材料对应的光谱分布，其中，所述控制器系统提供激光脉冲和所述光谱仪模块的光谱仪快门之间的精确计时；和采样点接口部件，其具有设置在所述外壳的出口上的近端开口，所述激光束适于被投射穿过所述近端开口和所述接口部件的远端开口，所述光纤部件设置为邻近所述接口部件的远端开口，其中，所述采样点接口配置为锥形部件，所述锥形部件具有与适于被放置在所述外壳出口上方的出口开口相对的开口，以及设置在所述外壳的出口周围的外壳到样品材料相互作用部分，所述相互作用部分具有小于2cm²的面积。