一种具有信号增强功能的自动化光谱数据采集样品室制造技术

本发明专利技术公开了一种具有信号增强功能的自动化光谱数据采集样品室，通过可移动、设置多组透镜组的防护罩及可旋转的样品台，完成光谱数据的采集。本发明专利技术的优点如下：(1)针对不同激光参数、不同类型样品产生的等离子体，通过透镜组可灵活控制调节透镜的位置，实现在不同空间几何位置对等离子体发射光谱的高效采集；(2)采用多组透镜组，在空间上可实现对等离子体发射光谱的全方位收集，减小等离子体不稳定对信号波动的影响，提高光谱检测的稳定性；(3)采用多组透镜组进行组合设计，利用多组透镜可以实现对不同波段光谱信息的高灵敏度采集，优化光谱质量等。

【技术实现步骤摘要】
一种具有信号增强功能的自动化光谱数据采集样品室
本专利技术涉及光谱检测领域，具体涉及一种具有信号增强功能的自动化光谱数据采集样品室。
技术介绍
随着近年光电子学部件以及激光器技术的进步，激光诱导击穿光谱分析技术成为发展最快的一门元素分析技术，被广泛应用于地学、环境、材料、农业等领域样品目标元素的分析。其技术原理是基于将脉冲激光聚焦作用于样品表面，利用脉冲激光高功率密度产生激光诱导等离子体，实现样品的剥蚀以及原子和离子化，再利用光谱仪采集等离子体演化过程中的原子发射光谱，经数据处理即可完成样品的定性和定量分析。由于脉冲激光诱导产生等离子体涉及复杂的激光与物质相互作用过程，而且等离子体的整个演化过程也与其所处的环境密切相关，因此脉冲激光参数、样品特性以及检测气体环境氛围等成为影响等离子体瞬态演化特征的一个重要因素。结合激光诱导等离子体物理模型进行计算，针对几何光路进行系统设计，虽然可获取不同空间几何位置等离子体发射光谱采集效率的关键信息，然而针对不同激光物理参数、不同样品类型分析时，在技术实现还需要可进行灵活调节的样品室系统，实现对光谱数据信息的高效采集。为此本专利技术提出一种具有信号增强功能的自动化光谱数据采集样品室。
技术实现思路
针对上述，本专利技术的目的是提供一种具有信号增强功能的自动化光谱数据采集样品室本专利技术采取的具体技术方案是：一种具有信号增强功能的自动化光谱数据采集样品室，包括：防护罩、样品台、观察孔、进气孔、抽气孔、出气孔、隔玻、隔层、滑轨、光谱仪及控制器、底座、转动托盘、样品托盘、托盘支架、透镜、转动轴、连接杆1、伸缩连接杆、连接杆2、滑轮，其特征在于防护罩位于样品台顶部，活动连接并可密封；隔层固定于防护罩中下部，隔玻贯穿固定于隔层中心位置；进气孔、出气孔贯穿固定于防护罩侧面，位于隔层之下；观察孔、抽气孔贯穿固定于防护罩侧面，位于隔层之上；滑轨固定于防护罩内壁外表面，透镜组与滑轨滑动连接；透镜组通过光纤与光谱仪及控制器连接，样品台与光谱仪及控制器通过线路连接。进一步的，所述的透镜组，包括：透镜、转动轴、连接杆1、伸缩连接杆、连接杆2、滑轮，其特征在于透镜通过转动轴与连接杆1一端转动连接，连接杆1另一端通过转动轴与伸缩连接杆一端转动，伸缩连接杆另一端通过转动轴与连接杆2一端转动连接，连接杆2另一端与滑轮上部固定连接，滑轮底部与滑轨滑动连接；透镜组可为若干组。更进一步的，所述的透镜组，可根据采集光谱的波长范围，有选择地进行设计，获取对不同波长范围光谱数据的高灵敏度采集。进一步的，所述的样品台，包括：底座、转动托盘、样品托盘、托盘支架，其特征在于转动托盘转动连接位于底座顶部，样品托盘固定于托盘支架顶部，托盘支架底部与转动托盘固定连接，样品台与光谱仪及控制器通过线路连接。进一步的，所述的防护罩，其特征在于滑轨以横、竖、斜的方式均匀分布于防护罩内壁外表面。进一步的，所述的伸缩连接杆，其特征在于伸缩连接杆为多节杆式连接组成，可做伸缩运动。进一步的，所述的转动轴，其特征在于转动轴可做360度旋转运动。进一步的，所述的托盘支架，其特征在于托盘支架为多节杆式连接组成，可做伸缩运动。进一步的，所述的转动托盘，其特征在于转动托盘被完全覆盖于防护罩之内。本专利技术的优点是：(1)针对不同激光参数、不同类型样品产生的等离子体，通过透镜组可灵活控制调节透镜的位置，实现在不同空间几何位置对等离子体发射光谱的高效采集；(2)采用多组透镜组，在空间上可实现对等离子体发射光谱的全方位收集，减小等离子体不稳定对信号波动的影响，提高光谱检测的稳定性；(3)采用多组透镜组进行组合设计，利用多组透镜可以实现对不同波段光谱信息的高灵敏度采集，优化光谱质量；(4)通过进气孔和出气孔，灵活调节检测环境气体氛围，可实现改善激光诱导等离子体的演化过程和特征，满足特殊情况对分析条件的需求，改善信号质量；(5)通过抽气孔，可以调节光路系统中空气组分对短波长范围光谱信号的吸收，提高短波长光谱信号检测的灵敏度，满足对特殊样品组分分析的需求。附图说明图1是本专利技术的主视图图2是本专利技术的透镜组主视图图3是本专利技术的样品台俯视图图4是本专利技术的托盘剖视图图中：1、防护罩；2、样品台；3、观察孔；4、进气孔；5、抽气孔；6、出气孔；7、隔玻；8、隔层；9、透镜组；10、滑轨；11、光谱仪及控制器；21、底座；22、转动托盘；23、样品托盘；24、托盘支架；91、透镜；92、转动轴；93、连接杆1；94、伸缩连接杆；95、连接杆2；96、滑轮。具体实施方式下面对本专利技术的较佳实施例进行详细阐述，以使本专利技术的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本专利技术的保护范围做出更为清楚明确的界定。本专利技术的一种具有信号增强功能的自动化样品室，具体实施使用如下：如图1所示，透镜组9可以沿滑轨10在防护罩1内壁进行滑动，通过光谱仪及控制器指示，在滑轨上寻找最佳采集光谱的位置，后进行定位来采集样品光谱。滑轨10在防护罩1内壁的位置可根据实际需求进行设置，可横放、竖放、斜放，亦可纵横交错。同时透镜组9的数量可更具实际需求，在滑轨10上放置若干组来采集光谱；亦可根据实际需求防止不同的透镜组9，从而采集更全面的光谱，最大程度提高光谱采集的效率。根据实验环境的需求，通过进气孔4、出气孔6可对样品区域内进行惰性气体及其他辅助气体的进排；通过抽气孔5可对观察环境进行气压的控制；通过观察孔3可对防护罩内实验情况进行观察。防护罩1可与样品台2形成密闭环境，置于底座21之上，防护罩1完全覆盖于转动托盘22之上。隔玻7和隔层8完全密闭结合，与样品台1形成密闭空间，隔玻7为透光石英材料。如图2所示，透镜91通过转动轴92与连接杆193、伸缩连接杆94、连接杆295形成联动装置，通过光谱仪及控制器11可进行角度、长度的控制，对光谱进行采集分析，并由滑轮96在滑轨10上进行移动，滑轮96的移动也由光谱仪及控制器11进行控制。如图3、图4所示，转动托盘22可在底座21上由光谱仪及控制器11控制进行旋转，样品托盘23通过托盘支架24由光谱仪及控制器11控制进行升降。实例：将样品A放在样品托盘23上，使用两组透镜91进行红光与蓝光的采集，封闭盖好防护罩1后，由进气孔4放入氦气，将隔层8下部试验区营造实验环境，打入激光，通过隔玻7打在样品A上，通过光谱仪及控制器11的调整，使转动托盘22转动，带动样品托盘23找到脉冲激光聚焦方向，再由光谱仪及控制器11调整托盘支架24使样品A正好处于脉冲激光聚焦光斑位置。由抽气孔5将隔层8上部观察区抽成真空环境，由光谱仪及控制器11控制两个透镜组9沿滑轨10进行移动，找到最佳采集光谱位置后，进行光谱的高效采集工作。通过观察孔3观察实验环境，确认实验完成后，由光谱仪及控制器11对所采集的光谱进行分析，以及控制其他实验器件，最后由出气孔6排出氦气，解除实验环境设置，完成实验。以上所述，仅为本专利技术较佳的具体实施方式，但本专利技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本
的技术人员在本专利技术揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本专利技术的保护范围之内。因此，本专利技术的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有信号增强功能的自动化光谱数据采集样品室，包括：防护罩、样品台、观察孔、进气孔、抽气孔、出气孔、隔玻、隔层、滑轨、光谱仪及控制器、底座、转动托盘、样品托盘、托盘支架、透镜、转动轴、连接杆1、伸缩连接杆、连接杆2、滑轮，其特征在于防护罩位于样品台顶部，活动连接并可密封；隔层固定于防护罩中下部，隔玻贯穿固定于隔层中心位置；进气孔、出气孔贯穿固定于防护罩侧面，位于隔层之下；观察孔、抽气孔贯穿固定于防护罩侧面，位于隔层之上；滑轨固定于防护罩内壁外表面，透镜组与滑轨滑动连接；透镜组通过光纤与光谱仪及控制器连接，样品台与光谱仪及控制器通过线路连接。

【技术特征摘要】
1.一种具有信号增强功能的自动化光谱数据采集样品室，包括：防护罩、样品台、观察孔、进气孔、抽气孔、出气孔、隔玻、隔层、滑轨、光谱仪及控制器、底座、转动托盘、样品托盘、托盘支架、透镜、转动轴、连接杆1、伸缩连接杆、连接杆2、滑轮，其特征在于防护罩位于样品台顶部，活动连接并可密封；隔层固定于防护罩中下部，隔玻贯穿固定于隔层中心位置；进气孔、出气孔贯穿固定于防护罩侧面，位于隔层之下；观察孔、抽气孔贯穿固定于防护罩侧面，位于隔层之上；滑轨固定于防护罩内壁外表面，透镜组与滑轨滑动连接；透镜组通过光纤与光谱仪及控制器连接，样品台与光谱仪及控制器通过线路连接。2.根据权利要求1所述的透镜组，包括：透镜、转动轴、连接杆1、伸缩连接杆、连接杆2、滑轮，其特征在于透镜通过转动轴与连接杆1一端转动连接，连接杆1另一端通过转动轴与伸缩连接杆一端转动，伸缩连接杆另一端通过转动轴与连接杆2一端转动连接，连接杆2另一端与滑轮...

【专利技术属性】
技术研发人员：于巧玲，
申请(专利权)人：柳州职业技术学院，
类型：发明
国别省市：广西,45