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【技术实现步骤摘要】
本说明书涉及激光剥蚀电感耦合等离子体质谱仪领域,特别涉及一种激光剥蚀领域的气溶胶的提取装置和方法。
技术介绍
1、激光剥蚀电感耦合等离子体质谱仪(la-icp-ms)已经成为地球科学领域最主要的微区元素定量和锆石铀铅定年技术。从1985年报道了首套la-icp-ms定量分析地质样品微量元素组成以来,la-icp-ms仪器设备已经经过了多次迭代更新。但是它的基本工作流程依然保持最初的模式:样品被放置在充满氩气或氦气的剥蚀池中,激光剥蚀产生的气溶胶颗粒物被氩气或者氦气携带,经过气体传输管道进入等离子体中,实现固体样品进样。其中,剥蚀池中的填充气体由最初的氩气,被改变为目前应用最多的氦气。这是因为前人研究指出,氦气具有更好的热传导效果,使得激光诱导等离子体能快速淬火冷却,降低了激光剥蚀产物的粒径大小,显著提升了气溶胶的传输效率和电离效率,直接提升了信号强度。
2、氦气已经成为目前最常用的la-icp-ms工作气体。但是为了确保la-icp-ms中低的气体背景,需要使用99.999%纯度的氦气作为载气。而40l单瓶高纯氦气价格从2020年的1400元已经上升到目前的3000元左右(武汉地区)。la-icp-ms工作一周需要消耗两瓶高纯氦气(40l/瓶)约6000元。因此,高纯氦气已经成为了la-icp-ms最主要的运行成本。基于此,对于本领域技术人员而言,有必要研究一种更加经济可行的气溶胶提取和传输策略,提升传输效率和电离效率,从而实现更好的检测。
技术实现思路
1、本专利技术
2、进一步地,所述不锈钢提取管通过第一管道连接所述文丘里管。
3、进一步地,所述激光剥蚀池通过第二管道与所述真空度监测组件连接。
4、进一步地,所述激光剥蚀池通过第三管道与所述真空度调节组件连接。
5、进一步地,所述激光剥蚀池的负压维持在800-900mbar;
6、进一步地,所述真空度监测组件具体为真空规;
7、进一步地,氩气分为两路,一路由载气氩气源产生,该载气氩气源通过往文丘里管通入氩气,被用作文丘里管的载气;另一路由辅助氩气源产生,该辅助氩气源产生的氩气被用作辅助氩气,通过三通阀与文丘里管内喷出的气溶胶颗粒混合,从而将气溶胶颗粒吹扫至icp-ms。
8、进一步地,所述真空度调节组件具体为不锈钢针阀。
9、进一步地,所述不锈钢提取管直径是1/16英寸。
10、进一步地,所述不锈钢提取管与剥蚀点距离为4-8mm。
11、进一步地,具体的测试方法为:样品被放置于激光剥蚀池中,不锈钢提取管通过第一管道连接所述文丘里管,用于提取气溶胶颗粒;调节激光剥蚀池的压力,将激光剥蚀池内的负压维持在800-900mbar;载气氩气源的流量设置为0.6l/min,激光剥蚀产生的气溶胶颗粒被提取到文丘里管内,混合氩气一起从文丘里管喷出。
12、有益效果:
13、1)本专利技术的技术方案摆脱了对昂贵氦气的依赖,激光与物质相互作用是在一个低压环境下进行,低压更有利于形成细小的气溶胶颗粒,进而提升气溶胶颗粒的传输效率和电离效率;因此,利用本专利技术的技术,极大的降低la-icp-ms的工作气体费用,使用氩气的成本仅为使用高纯氦气的12%。
14、2)除此之外,基于对激光剥蚀系统中气溶胶提取装置的改进,不仅节约了工作气体费用,还提高了信号强度。除li元素外,气溶胶提取技术将53种元素信号各提升了1.5倍以上。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种气溶胶提取装置,包括与激光剥蚀池连通的不锈钢提取管,所述激光剥蚀池设置有真空度调节组件和真空度监测组件,所述不锈钢提取管与文丘里管连接,通过文丘里效应产生的低压提取气溶胶。
2.根据权利要求1所述的气溶胶提取装置,其特征在于,所述不锈钢提取管通过第一管道连接所述文丘里管。
3.根据权利要求1所述的气溶胶提取装置,其特征在于,所述激光剥蚀池通过第二管道与所述真空度监测组件连接。
4.根据权利要求1所述的气溶胶提取装置,其特征在于,所述激光剥蚀池通过第三管道与所述真空度调节组件连接。
5.根据权利要求1所述的气溶胶提取装置,其特征在于,所述真空度监测组件具体为真空规。
6.根据权利要求1所述的气溶胶提取装置,其特征在于,所述真空度调节组件具体为不锈钢针阀。
7.根据权利要求1所述气溶胶提取装置,其特征在于,所述不锈钢提取管直径是1/16英寸。
8.根据权利要求1所述的气溶胶提取装置,其特征在于,所述不锈钢提取管与剥蚀点距离为4-8mm。
9.根据权利要求1所述的气溶胶提取装置提取气
...【技术特征摘要】
1.一种气溶胶提取装置,包括与激光剥蚀池连通的不锈钢提取管,所述激光剥蚀池设置有真空度调节组件和真空度监测组件,所述不锈钢提取管与文丘里管连接,通过文丘里效应产生的低压提取气溶胶。
2.根据权利要求1所述的气溶胶提取装置,其特征在于,所述不锈钢提取管通过第一管道连接所述文丘里管。
3.根据权利要求1所述的气溶胶提取装置,其特征在于,所述激光剥蚀池通过第二管道与所述真空度监测组件连接。
4.根据权利要求1所述的气溶胶提取装置,其特征在于,所述激光剥蚀池通过第三管道与所述真空度调节组件连接。
5.根据权利要求1所述的气溶胶提取装置,其特征在于,所述真空度监测组件具体为真空规。
6.根...
【专利技术属性】
技术研发人员:张文,杨欣悦,胡兆初,罗涛,
申请(专利权)人:中国地质大学武汉,
类型:发明
国别省市:
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