一种台式高精度激光诱导击穿光谱采集系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种台式高精度激光诱导击穿光谱采集系统，包括样品盘、光谱采集组件、图像传感组件以及光学共轴地传导激光束至所述样品盘上的样品的第一光学体和第二光学体，所述第二光学体外连接有第三光学体，所述第二光学体和所述第三光学体光学共轴地将来自样品的光谱信号传导至所述光谱采集组件和图像传感组件，所述第一光学体与所述第二光学体相对设置且通过多个第一联杆连接，所述第三光学体分别与所述光谱采集组件和所述图像传感组件相对设置且通过多个第二联杆和多个第三联杆连接。该系统能将光束严格约束在系统的光学中心，从而获得较佳的聚焦效果，具有较高的光学分辨率，同时光路稳定，光学共轴精度高，并具有图谱成像和分析功能。

【技术实现步骤摘要】
一种台式高精度激光诱导击穿光谱采集系统
本技术涉及激光光谱
，更具体地说，涉及一种台式高精度激光诱导击穿光谱采集系统。
技术介绍
激光诱导击穿光谱是利用聚焦的高能量密度脉冲激光激发被分析物质，从而产生等离子体，等离子体内部原子和离子的能级跃迁会向外辐射特征光谱，通过分析光谱强度和谱线特征，能够对被分析物质内部所含元素的种类和含量进行定性和精确定量分析。当前，激光探针技术存在的主要问题包括：一是定量分析不准确，易受到基体效应和其它谱线相近元素的干扰；二是探测极限较差，一般为千分之一数量级；三是光学系统精度和稳定性差，即无法获得接近衍射极限的聚焦光斑，也无法获得几何对称的等离子体，从而导致不同方向采集的光谱强度不一，影响分析精度；四是无法实现图谱分析。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种台式高精度激光诱导击穿光谱采集系统，解决了现有技术中的激光探针技术对样品的定量分析不准确、探测极限差、精度差、无法获得几何对称的等离子体以及无法实现图谱分析的问题。本技术解决技术问题所采用的技术方案是：一种台式高精度激光诱导击穿光谱采集系统，包括样品盘、光谱采集组件、图像传感组件以及光学共轴地传导激光束至所述样品盘上的样品的第一光学体和第二光学体，所述第二光学体外连接有第三光学体，所述第二光学体和所述第三光学体光学共轴地将来自样品的光谱信号传导至所述光谱采集组件和图像传感组件，所述第一光学体与所述第二光学体相对设置且通过多个第一联杆连接，所述第三光学体分别与所述光谱采集组件和所述图像传感组件相对设置且通过多个第二联杆和多个第三联杆连接。在本技术的台式高精度激光诱导击穿光谱采集系统中，所述第一光学体的一侧设置有用于调节入射的激光束能量的激光衰减器，所述第一光学体背离所述激光衰减器的一侧设置有用于吸收、分散和消减透射的有害激光束的激光消减器，所述第一光学体具有用于将激光束反射至所述第二光学体内的激光全反镜，所述第一光学体外设置有用于调节所述激光全反镜的反射角度的镜片角度调节器。在本技术的台式高精度激光诱导击穿光谱采集系统中，所述第二光学体具有用于将来自所述第一光学体的激光束反射至所述样品盘上的样品以及将来自样品的光谱信号透射至所述第三光学体的激光波长反射镜；所述第二光学体与所述第一光学体之间设置有激光扩束镜，所述激光扩束镜包括激光扩束前镜和激光扩束后镜，所述激光扩束后镜连接在所述第二光学体朝向所述第一光学体的一侧，所述激光扩束前镜位于所述激光扩束后镜与所述第一光学体之间，且所述激光扩束后镜和所述激光扩束前镜分别固定在每一所述第一联杆上。在本技术的台式高精度激光诱导击穿光谱采集系统中，所述第三光学体通过紧固件固定安装在所述第二光学体的一侧，所述第三光学体具有用于将来自所述第二光学体的部分光谱信号反射至所述图像传感组件和部分光谱信号透射至所述光谱采集组件的半透半反镜。在本技术的台式高精度激光诱导击穿光谱采集系统中，所述光谱采集组件包括光谱采集器、用于调节所述光谱采集器沿X轴和Y轴方向移动的第一调节机构、用于将激光束聚焦至所述光谱采集器的光谱采集镜，所述光谱采集镜位于所述光谱采集器与所述第三光学体之间，所述光谱采集器设置在所述第一调节机构上，所述第一调节机构和所述光谱采集镜固定于每一所述第二联杆，所述光谱采集器上连接有光谱采集光纤。在本技术的台式高精度激光诱导击穿光谱采集系统中，所述图像传感组件包括视觉成像目镜、遮光套筒和图像传感器，所述遮光套筒设置在所述图像传感器朝向所述第三光学体的一侧，所述遮光套筒通过连接板固定在所述第三联杆上，所述视觉成像目镜设置在所述第三光学体朝向所述图像传感器的一侧，所述视觉成像目镜固定在所述第三联杆上。在本技术的台式高精度激光诱导击穿光谱采集系统中，所述台式高精度激光诱导击穿光谱采集系统还包括阻尼隔振杆和光学平台，光学平台通过滑块沿阻尼隔振杆移动，所述第一光学体、第二光学体、第三光学体、光谱采集组件、图像传感组件安装在所述光学平台上。在本技术的台式高精度激光诱导击穿光谱采集系统中，所述台式高精度激光诱导击穿光谱采集系统还包括Z轴运动平台和在所述Z轴运动平台上沿Z轴方向移动的安装板，所述安装板上安装有旁轴光谱采集器、用于调节所述旁轴光谱采集器沿X轴和Y轴方向移动的第二调节机构、激光测距器和集成聚焦物镜，所述旁轴光谱采集器连接在所述第二调节机构上，所述集成聚焦物镜上集成有气体连接阀，所述Z轴运动平台通过Z轴固定板与所述滑块相连接。在本技术的台式高精度激光诱导击穿光谱采集系统中，所述台式高精度激光诱导击穿光谱采集系统还包括底座、用于带动所述样品盘沿X轴移动的X轴运动平台、用于带动所述样品盘沿Y轴移动的Y轴运动平台和用于带动所述样品盘旋转的R轴运动平台，所述Y轴运动平台与所述X轴运动平台正交连接，所述Y轴运动平台与所述底座连接，所述R轴运动平台与所述X轴运动平台连接，所述样品盘的边缘沿周向设置多个用于放置样品的样品位。在本技术的台式高精度激光诱导击穿光谱采集系统中，阻尼隔振杆的底端设置有用于增加负载能力的加强套筒，所述加强套筒固定在所述底座上。实施本技术的台式高精度激光诱导击穿光谱采集系统，具有以下有益效果：本技术的台式高精度激光诱导击穿光谱采集系统结构紧凑，能够将光束严格约束在系统的光学中心，从而获得较佳的聚焦效果，具有较高的光学分辨率，同时光路稳定，光学共轴精度高，并具有图谱成像和分析功能。附图说明图1为本技术的台式高精度激光诱导击穿光谱采集系统的第一角度的结构示意图；图2为图1中A-A1处的局部放大示意图；图3为本技术的台式高精度激光诱导击穿光谱采集系统的第二角度的结构示意图；图4为本技术的台式高精度激光诱导击穿光谱采集系统的第三角度的结构示意图；图5为图4中A-A2处的局部放大示意图；其中，1.第一光学体；2.第二光学体；3.第三光学体；4.激光衰减器；5.激光扩束前镜；6.激光扩束后镜；7.视觉成像目镜；8.图像传感器；9.遮光套筒；10.光谱采集镜；111.第一调节机构；112.光谱采集器；12.光谱采集光纤；131.第一联杆；132.第二联杆；133第三联杆；14.镜片角度调节器；15.激光消减器；16.光学平台；17.滑块；18.阻尼隔振杆；19.加强套筒；20.底座；21.Y轴运动平台；22.X轴运动平台；23.R轴运动平台；24.样品盘；25.Z轴运动平台；26.Z轴固定板；27.安装板；28.激光测距器；291.第二调节机构；292.旁轴光谱采集器；30.集成聚焦物镜；31.气体连接阀；32.样品。具体实施方式下面结合附图和实施例，对本技术的台式高精度激光诱导击穿光谱采集系统的结构和作用原理作进一步说明：在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种台式高精度激光诱导击穿光谱采集系统，其特征在于，包括样品盘、光谱采集组件、图像传感组件以及光学共轴地传导激光束至所述样品盘上的样品的第一光学体和第二光学体，所述第二光学体外连接有第三光学体，所述第二光学体和所述第三光学体光学共轴地将来自样品的光谱信号传导至所述光谱采集组件和图像传感组件，所述第一光学体与所述第二光学体相对设置且通过多个第一联杆连接，所述第三光学体分别与所述光谱采集组件和所述图像传感组件相对设置且通过多个第二联杆和多个第三联杆连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种台式高精度激光诱导击穿光谱采集系统，其特征在于，包括样品盘、光谱采集组件、图像传感组件以及光学共轴地传导激光束至所述样品盘上的样品的第一光学体和第二光学体，所述第二光学体外连接有第三光学体，所述第二光学体和所述第三光学体光学共轴地将来自样品的光谱信号传导至所述光谱采集组件和图像传感组件，所述第一光学体与所述第二光学体相对设置且通过多个第一联杆连接，所述第三光学体分别与所述光谱采集组件和所述图像传感组件相对设置且通过多个第二联杆和多个第三联杆连接。


2.根据权利要求1所述的台式高精度激光诱导击穿光谱采集系统，其特征在于，所述第一光学体的一侧设置有用于调节入射的激光束能量的激光衰减器，所述第一光学体背离所述激光衰减器的一侧设置有用于吸收、分散和消减透射的有害激光束的激光消减器，所述第一光学体具有用于将激光束反射至所述第二光学体内的激光全反镜，所述第一光学体外设置有用于调节所述激光全反镜的反射角度的镜片角度调节器。


3.根据权利要求1所述的台式高精度激光诱导击穿光谱采集系统，其特征在于，所述第二光学体具有用于将来自所述第一光学体的激光束反射至所述样品盘上的样品以及将来自样品的光谱信号透射至所述第三光学体的激光波长反射镜；
所述第二光学体与所述第一光学体之间设置有激光扩束镜，所述激光扩束镜包括激光扩束前镜和激光扩束后镜，所述激光扩束后镜连接在所述第二光学体朝向所述第一光学体的一侧，所述激光扩束前镜位于所述激光扩束后镜与所述第一光学体之间，且所述激光扩束后镜和所述激光扩束前镜分别固定在每一所述第一联杆上。


4.根据权利要求1所述的台式高精度激光诱导击穿光谱采集系统，其特征在于，所述第三光学体通过紧固件固定安装在所述第二光学体的一侧，所述第三光学体具有用于将来自所述第二光学体的部分光谱信号反射至所述图像传感组件和部分光谱信号透射至所述光谱采集组件的半透半反镜。


5.根据权利要求4所述的台式高精度激光诱导击穿光谱采集系统，其特征在于，所述光谱采集组件包括光谱采集器、用于调节所述光谱采集器沿X轴和Y轴方向移动的第一调节机构、用于将激光束聚焦至所述光谱采集器的光谱采集镜，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑重，杨新艳，苏云，易裕生，吕海萍，
申请(专利权)人：深圳青锐科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44