【技术实现步骤摘要】
本专利技术的示例和非限制性实施例涉及光学发射光谱仪器，并且特别涉及用于这种仪器的火花台组件。
技术介绍
1、适用于以高准确度分析诸如金属之类的材料的分析仪器通常依赖于光学发射光谱(optical emission spectroscopy，oes)技术。依赖于(多个)火花oes技术的分析仪可用于实验室中以及对准确可靠的材料分析是非常重要的工业中。旨在于专业工业应用的高性能火花oes仪器是复杂的装置，其通常作为台式(或平台式)设备或移动设备而被提供，并且提供有轮子或被安装在专为运输分析仪仪器而设计的带轮手推车上。
2、oes技术的基本操作原理包括使用合适的激发装置激发样品，以便将样品的一部分转化为等离子体状态，并将等离子体的激发原子或离子的能级之间的跃迁所发射的光传输到光谱仪以用于通过将所捕获的样品光谱与已知元素组成的一个或多个样品的相应参考光谱进行比较来分析样品的元素组成。各种激发方式在本领域中是已知的，诸如电弧、火花、激光、电感耦合等离子体(icp)和直流等离子体(dcp)，其中激发的类型在许多情况下被应用来指定相应的oes技术，例如火花oes或激光诱导击穿光谱(laser-induced breakdownspectroscopy，libs)。
3、取决于oes仪器的光学系统要覆盖的波长范围，在光学系统内以及沿着从等离子体生成的斑点到光谱仪界面的传输路径可能需要紫外线(uv)透射气氛。气氛，特别是等离子体生成的斑点处及其附近的气氛，通常包括惰性气体(诸如氩气)，其有助于等离子体的生成并防止形成不期望的
4、由于在等离子体生成的斑点处及其附近对特定气氛的这种需求，oes仪器通常包括等离子体室，等离子体室提供有开口，用于暴露放置在开口上以供激发的样品的斑点，同时将样品布置在开口上通常以气密的方式密封等离子体室。等离子室还包括用于激发样品的暴露斑点的激发装置、允许将惰性气体注入到腔室中以吹扫等离子体生成斑点的(多个)气体入口和用于将惰性气体和在等离子生成期间形成的任何碎屑移除等离子室外的(多个)排放出口。等离子体室还提供有(光学)窗口，用于将从等离子体发射的光传输出等离子体室并传输到光谱仪。在利用火花激发的oes仪器中(即在火花oes仪器中)，等离子体室也可以被称为火花室。
5、在不失一般性的情况下，包括等离子体室(例如火花室)的oes仪器的元件可以被称为火花台。火花台通常还包括激发装置、用于经由(多个)气体入口将惰性气体注入到等离子体室中的气体注入装置、用于经由(多个)排放出口将惰性气体和碎屑转移出等离子体室的(多个)排放装置、以及用于将等离子体发射的光经由等离子体室的光学窗口朝向光谱仪传输的传输路径。通向等离子体室的开口通常被提供作为穿过火花台的壳体的开口，因此，可以通过将样品放置在穿过火花台的壳体的开口上来提供样品以供测量。
6、火花台可以作为与例如包括光谱仪的oes仪器的主壳体分开的元件而被提供，其中火花台可以以固定的方式被安装到主壳体或者它可以可拆卸地附接至主壳体。后一种方法允许这样一种方法，其中火花台可以被安装到oes仪器的主壳体以执行样品的测量并且它可以从主壳体拆下来以进行清洁和/或维护。无论火花台与oes仪器的主壳体的附接类型如何(固定的或可拆卸的)，火花台都可以提供有安装法兰，用作火花台和oes仪器的主壳体之间的“接口”，其中在火花台中提供的传输路径通过安装法兰而耦合到在主壳体中提供的传输路径并且进一步耦合到在主壳体内提供的光谱仪。此外，火花台的一些部件的操作可能需要到oes仪器的主壳体的电耦合，其同样可以通过安装法兰来进行路由。
7、火花台的重要特性包括确保在其中提供的等离子室的气密性的安全且稳健的方式，以及来自等离子室中生成的等离子体的光经由其中的传输路径朝向光谱仪的受控传输，并且因此，任何这方面的改进有助于进一步提高通过利用火花台操作oes仪器来分析样品元素组成的准确性和可靠性。
技术实现思路
1、本专利技术的一个目的是提供一种火花台组件，促进以安全和稳健的方式确保等离子体室的气密性。附加地或备选地，本专利技术的一个目的是提供一种火花台组件，促进来自等离子体室中生成的等离子体的光朝向光谱仪的受控传输。
2、根据一个示例性实施例，提供了一种用于光学发射光谱仪oes仪器的火花台组件，火花台组件包括：附接至安装法兰的火花台本体，安装法兰能够将火花台组件附接至oes仪器的主壳体；激发器，被设置在被布置在火花台本体的顶表面上的凹部中；升高部分，被布置在与安装法兰相邻的火花台本体的顶表面上；细长凹口，被布置在火花台本体的顶表面上并将所述凹部连接到穿过升高部分的通道；火花台板，可拆卸地附接在火花台本体的顶表面上以覆盖所述凹部、所述凹口和至少部分升高部分，使得所述凹部形成等离子室并且所述凹口形成从等离子体室到所述通道的光传输路径的一部分，其中火花台板包括穿过其中的开口，用于暴露位于开口上的样品的一部分以用于从激发器激发，所述开口被定位成使得当火花台板被附接在火花台本体的顶表面上时所述开口与激发器在空间上对准；密封构件，被布置在火花台本体的顶表面和火花台板之间，使得它围住所述凹部和所述凹口并且被路由在升高部分上方。
3、在一个示例中，密封构件凹槽被布置在火花台本体的顶表面上和升高部分上，使得它围住所述凹部和所述凹口，其中密封构件被至少部分地嵌入到密封构件凹槽内。在另一个示例中，密封构件凹槽被布置在火花台板的面向火花台本体的表面上，其中密封构件被至少部分地嵌入到密封构件凹槽中，并且其中密封构件凹槽被定位成使得当火花台板被附接在火花台本体的顶表面上时，密封构件围住所述凹部和所述凹口并且被路由在升高部分上方。
4、根据另一个示例实施例，提供了一种包括主壳体和根据前述所描述的示例实施例的火花台组件的oes仪器，其中主壳体包括光学光谱仪组件和用于将火花台组件附接至主壳体的安装接口，并且安装接口包括用于将火花台组件的所述光学传输路径连接到光谱仪组件的光学接口。
5、本专利申请中提出的本专利技术的示例性实施例不应被解释为对所附权利要求的适用性构成限制。动词“包括”及其派生词在本专利申请中被用作不排除存在未列举特征的开放性限制。除非另有明确说明，否则下文描述的特征可以相互自由组合。
6、本专利技术的一些特征在所附权利要求中进行阐述。然而，当结合附图阅读时，本专利技术关于其构造和操作方法的各方面，连同其附加目的和优点，将从一些示例实施例的以下描述中得到最好的理解。
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1.一种用于光学发射光谱OES仪器(100)的火花台组件(120)，所述火花台组件(120)包括：
2.根据权利要求1所述的火花台组件(120)，包括密封构件凹槽(126)，所述密封构件凹槽(126)被布置在所述火花台本体(121)的所述顶表面上和所述升高部分(124)上，使得它围住所述凹部和所述凹口(125)，其中所述密封构件(127)被至少部分地嵌入到所述密封构件凹槽(126)中。
3.根据权利要求1所述的火花台组件(120)，包括密封构件凹槽(126)，所述密封构件凹槽被布置在所述火花台板的面向火花台本体的表面上，其中所述密封构件(127)被至少部分地嵌入到所述密封构件凹槽(126)中，并且其中所述密封构件凹槽(126)被定位成使得当所述火花台板(130)被附接在所述火花台本体(121)的所述顶表面上时，所述密封构件(127)围住所述凹部和所述凹口(125)并且被路由在所述升高部分(124)上方。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的火花台组件(120)，其中经由将所述火花台板(130)压靠在所述火花台本体(121)的所述顶表面上，所述火
5.根据权利要求4所述的火花台组件(120)，包括：附接机构，被布置成用于将所述火花台板(130)压靠在所述火花台本体(121)的所述顶表面上。
6.根据权利要求5所述的火花台组件(120)，其中所述附接机构包括：一组夹具，用于将所述火花台板(130)压靠在所述火花台本体(121)的所述顶表面上。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的火花台组件(120)，其中所述火花台板(130)的面向火花台本体的表面的形状基本上遵循所述火花台本体(121)的所述顶表面的除了所述凹部和所述凹口(125)之外的形状。
8.根据权利要求7所述的火花台组件(120)，其中：
9.根据权利要求1至3中任一项所述的火花台组件(120)，其中所述光传输路径包括耦合透镜或窗口，用于将所述光传输路径的至少一部分与所述等离子体室隔离。
10.根据权利要求1至3中任一项所述的火花台组件(120)，其中所述激发器(123)包括电极(123a)，所述电极(123a)被布置为生成火花激发以将所述样品(140)的一部分转化为等离子体状态，从而在所述电极(123a)激活时在所述电极(123a)的尖端和所述样品(140)的所述表面之间生成等离子体锥(132)。
11.根据权利要求1至3中任一项所述的火花台组件(120)，其中所述火花台板(130)包括空间掩蔽件(133a、133b)，所述空间掩蔽件(133a、133b)在所述火花台板(130)被附接在所述火花台本体(121)的所述顶表面上时从所述火花台板(130)的面向火花台本体的表面突出、被布置在与所述凹口(125)在空间上重合的位置，所述空间掩蔽件(133a、133b)由此部分地遮挡从所述等离子体室到所述通道的所述光传输路径。
12.根据权利要求11所述的火花台组件(120)，其中所述空间掩蔽件(133a、133b)包括：掩蔽部分(133a)，所述掩蔽部分(133a)在所述火花台板(130)被附接在所述火花台本体(121)的所述顶表面上时作为突出到所述凹口(125)中的所述火花台板(130)的加厚部分而被提供。
13.根据权利要求11所述的火花台组件(120)，其中所述空间掩蔽件(133a、133b)包括：被可拆卸地附接至所述火花台板(130)的掩蔽构件(133b)，其中当所述火花台板(130)被附接在所述火花台本体(121)的所述顶表面上时所述掩蔽构件(133b)突出到所述凹口(125)中。
14.根据权利要求11所述的火花台组件(120)，其中从所述火花台板(130)的外表面测量到的所述空间掩蔽件(133a、133b)的高度在所述激发器(123、123a)的尖端与所述火花台板(130)的所述外表面之间的距离的25％和70％之间。
15.一种光学发射光谱OES仪器(100)，包括主壳体(110)和根据权利要求1至3中任一项所述的火花台组件(120)，其中
...【技术特征摘要】
1.一种用于光学发射光谱oes仪器(100)的火花台组件(120)，所述火花台组件(120)包括：
2.根据权利要求1所述的火花台组件(120)，包括密封构件凹槽(126)，所述密封构件凹槽(126)被布置在所述火花台本体(121)的所述顶表面上和所述升高部分(124)上，使得它围住所述凹部和所述凹口(125)，其中所述密封构件(127)被至少部分地嵌入到所述密封构件凹槽(126)中。
3.根据权利要求1所述的火花台组件(120)，包括密封构件凹槽(126)，所述密封构件凹槽被布置在所述火花台板的面向火花台本体的表面上，其中所述密封构件(127)被至少部分地嵌入到所述密封构件凹槽(126)中，并且其中所述密封构件凹槽(126)被定位成使得当所述火花台板(130)被附接在所述火花台本体(121)的所述顶表面上时，所述密封构件(127)围住所述凹部和所述凹口(125)并且被路由在所述升高部分(124)上方。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的火花台组件(120)，其中经由将所述火花台板(130)压靠在所述火花台本体(121)的所述顶表面上，所述火花台板(130)能够被附接在所述火花台本体(121)的所述顶表面上。
5.根据权利要求4所述的火花台组件(120)，包括：附接机构，被布置成用于将所述火花台板(130)压靠在所述火花台本体(121)的所述顶表面上。
6.根据权利要求5所述的火花台组件(120)，其中所述附接机构包括：一组夹具，用于将所述火花台板(130)压靠在所述火花台本体(121)的所述顶表面上。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的火花台组件(120)，其中所述火花台板(130)的面向火花台本体的表面的形状基本上遵循所述火花台本体(121)的所述顶表面的除了所述凹部和所述凹口(125)之外的形状。
8.根据权利要求7所述的火花台组件(120)，其中：
9.根据权利要求1至3中任一项所述的火花台组件(120)，其中所述光传输路径包括耦合透镜或窗口，用于将所述光传输路径...
【专利技术属性】
技术研发人员：A·彼得斯，
申请(专利权)人：日立高新技术分析科学有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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