微波激光混合等离子检测系统技术方案

本发明专利技术公开了一种微波激光混合等离子检测系统，将微波与激光等离子体激发技术检测结合。本发明专利技术为可单独完成元素和物质成分含量的检测系统，该检测系统主要由光源模块、微波模块、样品模块、控制模块、探测模块、逻辑模块和显示模块组成；逻辑模块连接控制模块、探测模块和显示模块，控制模块实现对光源模块、微波模块和探测模块操控，微波模块先发出微波激发出等离子体，随即光源模块工作进行第二次等离子体激发，在整个过程中微波模块同时继续输出，延长等离子体寿命，探测模块将信息传送给逻辑模块，处理后呈现在显示模块。本发明专利技术微波激光混合等离子检测系统明具有更好的检测精度和更低的探测下限，同时检测样品无需预处理。

Microwave laser hybrid plasma detection system

The invention discloses a microwave laser mixed plasma detection system, which combines the microwave and the laser plasma excitation technology to detect and combine. The invention relates to a complete detection system of elements and components separately, the detection system is mainly composed of a light source module, microwave module, sample module, control module, detection module, logic module and display module; the logic module is connected with the control module, detection module and display module, control module of light source module, module and microwave the detection module control module to send out the microwave microwave excited plasma, then work for the second light source module plasma excited in the whole process of microwave module while continuing to output, prolong the life of plasma, the detection module will send the information to the logic module, display module in treatment. The microwave laser mixed plasma detection system of the invention has better detection precision and lower detection lower limit, and simultaneously does not need pretreatment for detecting samples.

【技术实现步骤摘要】
微波激光混合等离子检测系统
本专利技术属于检测系统，具体涉及一种通过微波激光混合增强等离子体检测的检测系统。
技术介绍
等离子体检测，是通过测量物质表面诱导等离子体光谱是近几年逐渐兴起的一种光谱检测技术，它是原子发射光谱的一种。到目前为止，等离子体技术是所知的唯一能够在任何环境下检测所有元素的光谱的技术；同时也可检测各种处于固体、液体、粉末、气体形式的样品形式。同时等离子体检测技术还有测量速度快、可远程非接触测量、系统结构组成简单等很多优点。基于等离子体检测技术很多的优点和通用性，有人称之为“万能”的检测技术。同时它不可以多元素同时分析、装置简单、灵敏度高且破坏性小，因其独特的优势现已经被应用与冶金、环境、考古、地址、医学等诸多领域。但是传统等离子体检测存在一定问题，例如检测下限不足够低，导致很多元素含量的最低检出限高于国家标准规定值，这样给等离子体检测的全面推广向食品安全与环境检测增加了难度。通过本专利技术可以很大程度降低检测下限，使得更多检测满足对应国家规定标准。微波激光混合等离子检测系统具有突出特点：（1）、更低的检测下限，最大程度的满足不同行业使用需求，可以检测出对应国家标准规定数值；（2）、更强的等离子体信号激发，激光对微波激发出的等离子体进行二次激发，增强等离子体信号；（3）、更长的信号时间，通过微波的作用，延长等离子体辐射时间，探测器有更多时间采集信号；（4）、增强适用广，由于是增强等离子体激发和延长等离子体辐射时长，所以适用更广。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了提供一种微波激光混合等离子检测系统，该检测系统能够更好的检测出物质中元素种类，并且具有更低的检测下限；它具有零样品预处理、零耗材需求、零损伤等突出特点。为达到上述目的，本专利技术采用以下方案：一种微波激光混合等离子检测系统，它可以独立完成检验工作，无需其它设备辅助，检测系统由光源模块、微波模块、样品模块、控制模块、探测模块、逻辑模块和显示模块组成；光源模块主要是激光光源，也可以是其它激发等离子体光源，激光的波长可以是1064、532、355、266、213或193nm等。微波模块发射出微波激发物质表面等离子体，随即光源模块出光对等离子体进行二次激发，探测模块采集对等离子体信号，在这个过程中，微波模块还是会输微波来延长等离子体辐射时长，增加等离子体信号采集量。探测模块受控制模块控制，探测模块在等离子体二次激发之后一定时间进行采集信号，采集的信号传输到逻辑模块，逻辑模块计算出对应物质所含元素种类与含量，同时逻辑模块还需要向控制模块发出指令，使得控制模块执行对应控制信息，因为不同物质所需控制指令不同，这样才能实现最优检测，达到最低检测下限。一种采用上述微波激光混合等离子检测系统实现检测，包括以下步骤：①、逻辑模块给出对应指令发送到控制模块，将检测物质放置样品模块对应位置上面，控制模块根据指令，分别给光源模块、微波模块和探测模块指令；②、微波模块接收到指令后，通过发射微波激发物质表面等离子体，光源模块根据指令延时出光，照射在等离子体上，进行二次激发，同时微波模块输出对应微波延长等离子体辐射时间，探测模块在到达对应采集时间后，对等离子体进行信号采集；③、探测模块的感应部分具有光学聚焦功能，可以更有效接受等离子体信号，完成信号采集，采集完毕后将信号传输到逻辑模块，逻辑模块处理得出结果在显示模块上面呈现，完成整个检测过程。本专利技术改善了传统等离子检测：1、检测下限高，许多检测不能检测到国家标准规定数值；2、单一等离子体激发，只是通过激光进行等离子体激发，所激发出的等离子体信号强度十分有限；3、等离子体辐射时长短，不利于信号采集；4、只能增强部分情况，传统检测增强只适用某一类活几类特定情况。由于微波激光混合等离子检测系统具有样品零预处理、零耗材需求和零损伤等显著特点，又较传统等离子检测具有更低的探测下限与适用的广泛性，几乎所有物质均都可以直接检测。附图说明图1所示本专利技术结构图。具体实施方式为能进一步了解本专利技术的特征、技术手段以及所达到的具体目的、功能，解析本专利技术的优点与精神，藉由以下通过实施例对本专利技术做进一步的阐述。本专利技术提出来了等离子检测系统的一种设计方案，提供了更低检测物质中元素含量方法。本专利技术实例的结构图参见附图1。本专利技术专利主要由光源模块（1）、微波模块（2）、样品模块（3）、控制模块（4）、探测模块（5）、逻辑模块（6）和显示模块（7）七部分组成。本专利对中对光源模块（1）、微波模块（2）与探测模块（5）是通过控制模块（4）实现分时控制协作完成对应功能的，控制模块（4）根据逻辑模块（6）给出的对应指令，设定出控制光源模块（1）出光和探测模块（5）采集之间的延时。其次探测模块（5）通过光纤探头前端聚焦可以更有效的采集等离子信号，传输到逻辑模块（6），以便更准确完成后续运算和结果输出。本专利技术在使用过程中，可以直接将检测样品固定到样品模块（3）中对应位置（固态、液态均可以直接固定，气态富集后可直接固定），无需预处理，特别是无需通过化学试剂的预处理。微波模块（2）在整个等离子检测系统中是不可或缺的一部分，它负责物质表面等离子体激发和在整个检测过程中等离子体辐射时长增加。在检测物质过程中，设定好对应检测项目与信息，启动检测，短短几秒就可以直接显示出检测结果，无需传统化学检测的充分反应等待时间。实现了多种元素同时、即刻检测。在一些应用实例中，可以将中草药、粮食或水果等农作物直接放置在样品模块（3）中，然后通过逻辑模块（6）设定对应参数，启动检测，随即可以得到这些农作物所含金属种类与含量。本专利技术优点：1、更低的检测下限，最大程度的满足不同行业使用需求，可以检测出对应国家标准规定数值；2、更强的等离子体信号激发，首先通过微波激发出等离子体信号，再通过激光的二次激发增强等离子体信号；3、增加等离子体辐射时间，通过微波作用延长等离子体辐射时间，这样可以更长时间采集信号，以便获得更多更准确等离子体信号；4、增强适用广，本专利技术主要是通过增大等离子体激发与延长等离子体辐射时间来达到增强检测信号，顾适用于任何可以进行等离子体检测的物质。以上所述实施例仅表达了本专利技术的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本专利技术专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本专利技术的保护范围。因此，本专利技术专利的保护范围应以所附权利要求为准。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种微波激光混合等离子检测系统，其特征在于，所述等离子体检测系统由光源模块（1）、微波模块（2）、样品模块（3）、控制模块（4）、探测模块（5）、逻辑模块（6）和显示模块组成（7）组成；所述光源模块（1）主要是由激光组成，包含光束整形与聚焦，也可以是其它激发等离子体光源，通过控制模块（4）实现对光源模块（1）出光进行控制，控制出光能量与出光延时，因光源模块（1）作为二次激发使用，并且需要配合探测模块（5）延时采集等离子信号；所述微波模块（2）实现等离子体的激发，与此同时还要兼顾等离子体从激发产，到二次激发增强，最后到探测模块（5）进行信号采集过程中，有微波能量来延长等离子体辐射时间，达到最终可以采集到更有效的等离子体信号效果；所述模块（3）实现对检测样品的固定与夹持，保证检测的准确性，探测模块（5）实现对信号采集，为增强信号强度和使用方便，通过聚焦的光纤探头实现对信号采集；所述逻辑模块（6）实现对整个系统的协调与正常工作，且完成相应检测结果输出到显示模块（7），同时会将所检测数据依据设定规则进行存储。

【技术特征摘要】
1.一种微波激光混合等离子检测系统，其特征在于，所述等离子体检测系统由光源模块（1）、微波模块（2）、样品模块（3）、控制模块（4）、探测模块（5）、逻辑模块（6）和显示模块组成（7）组成；所述光源模块（1）主要是由激光组成，包含光束整形与聚焦，也可以是其它激发等离子体光源，通过控制模块（4）实现对光源模块（1）出光进行控制，控制出光能量与出光延时，因光源模块（1）作为二次激发使用，并且需要配合探测模块（5）延时采集等离子信号；所述微波模块（2）实现等离子体的激发，与此同时还要兼顾等离子体从激发产，到二次激发增强，最后到探测模块（5）进行信号采集过程中，有微波能量来延长等离子体辐射时间，达到最终可以采集到更有效的等离子体信号效果；所述模块（3）实现对检测样品的固定与夹持，保证检测的准确性，探测模块（5）实现对信号采集，为增强信号强度和使用方便，通过聚焦的光纤探头实现对信号采集；所述逻辑模块（6）实现对整个系统的协调与正常工作，且完成相应检测结果输出到显示模块（7），同时会将所检测数据依据设定规则进行...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：以恒激光科技北京有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11