用于组成分析系统的雷射剥蚀单元和火炬系统技术方案

技术编号:12349213 阅读:116 留言:0更新日期:2015-11-18 20:46
一种雷射剥蚀系统,其包含被配置以在其内部106中容纳一靶材104的样本室102、一被配置以移除该靶材104的一部分(其接着可被捕捉为一样本)的样本产生器108、以及一被配置以分析该样本的一成分的分析系统110。一在接近该靶材的该室内的样本捕捉单元,其具有一被配置以接收靶材材料的捕捉凹处、一被配置以从一相邻该捕捉单元的外部传输一载体气体的一流动进入该捕捉凹处的一区域的第一入口;以及一配置以从该捕捉凹处的另一区域接收载体气体的出口。该样本室102包含一注入喷嘴120,该注入喷嘴被配置以引入一例如是载体气体的流体进入该内部106。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术在此作为范例所述的实施例是大致有关用于处理从一革E材(target)的一雷射剥蚀(ablat1n)位置射出或另外产生的靶材材料(例如,微粒及/或蒸气的形式)的装置及方法。更具体而言,本专利技术的实施例有关用于有效率地捕捉靶材材料、用于有效率地输送一包含该靶材材料的样本以及用于有效率地注入一包含该靶材材料的样本到一样本准备系统中的装置及方法。本专利技术在此作为范例所述的实施例亦大致有关一种用于处理在一样本室内的一靶材的装置。更具体而言,本专利技术的实施例是有关用于在降低的延迟及动态迟滞(mot1n hysteresis)下调整一革E材座(holder)的位置的装置及方法。
技术介绍
雷射剥蚀感应耦合电浆质谱法(LA-1CP-MS)或是雷射剥蚀感应耦合电浆发射光谱法(LA-1CP-OES)技术可被利用来分析一靶材(例如,一固体或液体的靶材材料)的成分。通常,该靶材的一具有气溶胶(aerosol,亦即固体以及可能的液体微粒及/或蒸气悬浮在一种例如是氦气的载体气体中)的形式的样本是被提供至一分析系统。该样本通常是通过将该靶材配置在一雷射剥蚀室内、将一载体气体流引入到该室内、以及利用一或多个雷射脉波来剥蚀该革G材的一部分以产生一包含从该革El材(在以下被称为"革G材材料〃)射出或另外产生且被悬浮在该载体气体内的微粒及/或蒸气的羽流(plume)来加以产生的。夹带在该流动的载体气体内的靶材材料是经由一输送导管而被输送到一分析系统,而到一在其中被离子化的ICP火炬(torch)。一包含该些离子化的微粒及/或蒸气的电浆接着通过一例如是MS或OES系统的分析系统来加以分析。然而,例如是LA-1CP-MS以及LA_ICP_0ES的习知技术用以在一合理的时间范围内实行一靶材的高分辨率的组成分析(亦即,"成像")是非所要的缓慢。例如,目前的技术非所要地花费高达约278小时以一 10 μm的像素分辨率来成像一 10mm2的区域。此外,对于微米尺寸以及次微米端的微粒(例如,奈米粒子)的高分辨率的成像或分析而言,目前例如是LA-1CP-MS以及LA-1CP-OES的技术也不够灵敏。在此揭露的范例实施例是解决和习知的组成分析技术相关的这些问题及其它问题。【附图说明】图1是概要地描绘一种用于处理一靶材以及用于处理从该靶材射出或产生的靶材材料的装置的一实施例,并且其包含一样本室、一样本捕捉单元以及一靶材座的横截面图。图2是沿着在图2A中所示的线I1-1I所取的横截面图,其概要地描绘根据一实施例在图1中所示的样本捕捉单元。图2A是概要地描绘当在沿着图2中的线IIA-1IA指出的方向上观看时的该样本捕捉单元的一第一入口、一第二入口、一捕捉凹处以及一出口的平面图。图2B是描绘当在沿着图2中的线IIB-1IB指出的方向上观看时的该样本捕捉单元的该第一入口、第二入口、捕捉凹处以及出口的平面图。图3是概要地描绘雷射光被导引通过该样本单元的该第二入口及捕捉凹处而到位于一雷射剥蚀位置的一靶材之上,以及一包含从位于该雷射剥蚀位置处的该靶材射出的靶材材料所产生的羽流进入到该样本单元的该捕捉凹处中的横截面图。图4是概要地描绘在该样本室的内部中的载体气体进入到图2中所示的该样本捕捉单元的该捕捉凹处的流动特征的立体横截面图。图5是概要地描绘图4中所示的载体气体进入到图2中所示的该样本捕捉单元的该捕捉凹处的流动特征的放大的俯视平面图。图6是图4中所示的概要图的放大的立体横截面图,其概要地描绘载体气体从一介于该样本捕捉单元以及该靶材之间的区域,通过该捕捉凹处的一开口并且进入图2中所示的该样本捕捉单元的该出口的流动特征。图7是图4中所示的概要图的放大的侧横截面图,其概要地描绘载体气体通过该第二入口并且进入图2中所示的该样本捕捉单元的该出口的流动特征。图8是概要地描绘根据另一实施例的图1中所示的该样本捕捉单元纳入一辅助的入口的横截面图。图9是概要地描绘一耦接至一样本准备系统的注入器以及一分析系统的一部分的一实施例的横截面图。图10是概要地描绘一去溶剂化(desolvat1n)单元親接在一液滴产生器以及一例如是图9中所示的该注入器的注入器之间的一实施例的部分横截面图。【具体实施方式】范例实施例是在以下参考所附的图式加以描述。许多不同的形式及实施例都是可能的而不偏离本专利技术的精神及教示,因而该揭露内容不应该被解释为受限于在此阐述的范例实施例。而是,这些范例实施例是被提供以使得此揭露内容将会是彻底且完整的,并且将会传达本专利技术的范畴给熟习此项技术者。在图式中,构件的该些尺寸以及相对的尺寸可能是为了清楚起见而被夸大。在此所用的术语只是为了描述特定的范例实施例的目的,因而并不欲为限制性的。将了解到的是,例如是〃前面〃以及〃背面〃及〃后面〃、〃左〃及〃右〃、〃顶端〃及〃底部〃、〃上方〃及〃下方〃与类似者的各种方位的术语只是为了方便而被使用于此,而不是有意图要限制所描述者为相对于任何所叙述的结构可被使用在其中的任何环境的任何绝对或固定的方位。如同在此所用的,除非上下文有清楚指出,否则该单数形〃一 〃、〃 一个〃以及〃该〃也欲包含复数形。将会进一步了解的是,该术语〃包括〃及/或"包含"当用在此说明书时,其是指明所陈述的特点、整数、步骤、操作、组件及/或构件的存在,但是并不排除一或多个其它特点、整数、步骤、操作、组件、构件及/或其群组的存在或添加。除非另有指明,否则当叙述一个范围的值时,其包含该范围的上限及下限以及任何介于之间的子范围。图1是概要地描绘一种用于处理一靶材以及用于处理从该靶材射出或另外产生的靶材材料的装置的一实施例,并且其包含一样本室、一样本捕捉单元以及一靶材座的横截面图。参照图1,一种用于处理一靶材以及用于处理从该靶材射出或另外产生的靶材材料的装置(例如,装置100)可包含一被配置以在其内部106中容纳一靶材104的样本室102、一被配置以移除该靶材104的一部分(其接着可被捕捉为一样本)的样本产生器108以及一被配置以分析该样本的一成分的分析系统110。可被提供作为一靶材104的材料例子例如是包含考古学的材料、生物学的化验基板及其它生物学的材料、陶瓷、地质材料、药剂(例如,药丸)、金属、聚合物、石化材料、液体、半导体、等等。该装置100可选配地包含一样本准备系统112,该样本准备系统112是被配置以在该样本通过该分析系统110分析的前先激励(例如,离子化、雾化(atomize)、照亮、加热或类似者、或是其的一组合)该样本的一或多个成分。如同将会在以下更加详细描述的,该样本准备系统112可包含一电楽火炬(例如,一 ICP火炬)或类似者。再者,该分析系统110可被设置以作为一 MS系统、一 OES系统或类似者。该样本室102可包含一框架114,该框架114是具有一延伸穿过其的光学端口116,以允许在该样本产生器108以及该样本室102的内部106之间的光学连通。选配的是,一透射窗口 118可耦接至该框架114并且跨越该光学端口 116。该透射窗口 118通常是由一种材料(例如,石英)所形成的,该材料对于由该样本产生器108所产生的雷射光是至少实质通透的。该透射窗口 118亦可被密封至该框架114,以避免灰尘、碎片或是其它非所要的气体或其它污染源经由该光学端本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于处理从靶材的雷射剥蚀位置被移除的靶材材料的装置,该装置包括:被配置以安排成可运作地接近该靶材的样本捕捉单元,该样本捕捉单元包含:具有形成在该捕捉单元的一表面中的开口的捕捉凹处,其中当该样本捕捉单元是可运作地接近该靶材时,该捕捉凹处是被配置以透过该开口来接收从该雷射剥蚀位置射出或产生的靶材材料;和该捕捉凹处流体连通的第一入口,其中该第一入口是被配置以从相邻该捕捉单元的外部的第一位置传送载体气体进入该捕捉凹处的一区域的流动;和该捕捉凹处流体连通并且被配置以从该捕捉凹处的另一区域接收载体气体的出口;以及导引壁,其是在该捕捉凹处内露出并且被配置以在该捕捉凹处内导引该载体气体在该第一入口以及该出口之间的流动,使得被接收在该捕捉凹处内的该靶材材料的至少一部分是可传输到该出口以作为样本。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:贝利·L·沙普大卫·N·道格拉斯艾咪·J·玛那
申请(专利权)人:伊雷克托科学工业股份有限公司
类型:发明
国别省市:美国;US

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