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原文传递 一种基于等离子体的便携式光谱分析装置
专利名称: 一种基于等离子体的便携式光谱分析装置
摘要: 一种基于等离子体的便携式光谱分析装置,属于光谱分析领域。所述基于等离子体的便携式光谱分析装置包括微波源系统1、微波传输系统2、微波等离子体炬光源系统3、等离子体光源捕获系统4、光谱检测系统5、进样系统6。本发明通过在微波等离子体炬光源系统的内导体中打孔,将光纤导入至系统的开放端,直接近距离对等离子体光源进行捕获,并传输至光谱检测系统,利用光纤将光谱检测探头集成到了微波等离子体炬光源系统中,设备体积大幅降低,实现了便携性。
专利类型: 发明专利
国家地区组织代码: 四川;51
申请人: 电子科技大学
发明人: 曾葆青;黎瑜;姜芮芮;柴璇;陈涛;柳建龙;杜知了;赵培阳
专利状态: 有效
申请日期: 2019-07-25T00:00:00+0800
发布日期: 2019-11-22T00:00:00+0800
申请号: CN201910674260.X
公开号: CN110487775A
代理机构: 电子科技大学专利中心
代理人: 吴姗霖
分类号: G01N21/73(2006.01);G;G01;G01N;G01N21
申请人地址: 611731 四川省成都市高新区(西区)西源大道2006号
主权项: 1.一种基于等离子体的便携式光谱分析装置,包括微波源系统(1)、微波传输系统(2)、微波等离子体炬光源系统(3)、等离子体光源捕获系统(4)、光谱检测系统(5)、进样系统(6);其中,所述微波等离子体炬光源系统为一端开放的双管同轴结构,用以激发样品;所述进样系统用于将携带待测样品信息的标准气体输运至微波等离子体炬光源系统中;所述微波源系统产生稳定的、功率连续可调的微波并通过微波传输系统耦合至微波等离子体炬光源系统中;所述等离子体光源捕获系统用于捕获微波等离子体炬光源系统所产生的等离子体光源;所述光谱检测系统用于对等离子体光源捕获系统捕获的光谱数据进行检测和分析; 所述微波等离子体炬光源系统包括内导体、外导体、同轴耦合接口内导体、同轴耦合接口外导体和反射机构,所述内导体和外导体为同轴结构,所述反射机构位于内导体和外导体的底部作为微波反射端,所述耦合接口内导体和耦合接口外导体分别连接反射机构和外导体,用于将微波耦合至内导体和外导体之间。 2.根据权利要求1所述的基于等离子体的便携式光谱分析装置,其特征在于,所述外导体包括空心圆柱和位于空心圆柱之上的内径逐渐减小的空心椎体,所述空心圆柱底部与反射机构连接,空心椎体顶部为该微波等离子体炬光源系统的开放端。 3.根据权利要求1所述的基于等离子体的便携式光谱分析装置,其特征在于,所述内导体为空心圆柱,等离子体光源捕获系统插入该空心圆柱内,用于将微波等离子体炬光源系统开放端产生的等离子体光源传输至光谱检测系统。 4.根据权利要求1所述的基于等离子体的便携式光谱分析装置,其特征在于,所述反射机构上设置调谐螺钉,用于调节内导体、外导体和反射机构形成的腔体的高度,以达到较好的谐振效果。 5.根据权利要求1所述的基于等离子体的便携式光谱分析装置,其特征在于,当待测样品为气体时,进样系统将标准气体与待测气体混合后,输运至微波等离子体炬光源系统的内导体与外导体之间;当待测样品为液体时,标准气体通过液体样品后,进入微波等离子体炬光源系统的内导体与外导体之间。 6.根据权利要求5所述的基于等离子体的便携式光谱分析装置,其特征在于,当待测样品为气体时,进样系统包括标准气体瓶(7)、流量计(8)、混合室(9)和待测气体瓶(10),标准气体与待测气体进入混合室混合后,输送至微波等离子体炬光源系统。 7.根据权利要求5所述的基于等离子体的便携式光谱分析装置,其特征在于,当待测样品为液体时,进样系统包括标准气体瓶(7)、流量计(8)和液体样品室(11),标准气体通入液体样品中,携带液体样品信息后进入微波等离子体炬光源系统。 8.根据权利要求1所述的基于等离子体的便携式光谱分析装置,其特征在于,所述微波传输系统包括同轴传输线、第一波导同轴转换器、矩形波导和第二波导同轴转换器;同轴传输线一端与微波源相连,另一端通过第一波导同轴转换器与矩形波导连接,矩形波导另一端通过第二波导同轴转换器与等离子体炬光源系统的同轴耦合接口相连。 9.根据权利要求1所述的基于等离子体的便携式光谱分析装置,其特征在于,所述等离子体光源捕获系统为光纤,插入内导体空心圆柱内,用于捕获微波等离子体炬光源系统开放端产生的等离子体光源,并将其传输至光谱检测系统。 10.根据权利要求1所述的基于等离子体的便携式光谱分析装置,其特征在于,所述光谱检测系统包括光纤光谱仪和计算机,等离子体光源捕获系统将捕获的等离子体光源传输至光纤光谱仪,经光纤光谱仪分析后得到携带待测样品的标准气体的谱线,去除标准气体的谱线后,即可得到待测样品的信息。
所属类别: 发明专利
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