[实用新型]一种用于激光剥蚀固体的样品池

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种样品池，尤其是涉及一种用于激光剥蚀固体的样品池。

背景技术

LA-ICP-MS ( Laser Ablation Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry的缩写 ) 是指激光剥蚀（熔蚀、烧蚀、溅射）电感耦合等离子体质谱技术，由激光剥蚀固体进样系统和电感耦合等离子体质谱仪两部分组成。激光剥蚀固体进样系统一般包括激光器、激光光学系统、样品池、移动平台、显微成像系统、气溶胶传输系统、控制装置等部分。电感耦合等离子体质谱仪由ICP（离子源）、接口锥、透镜组、四极杆质量分析器、检测器、真空泵等组成。

样品池是影响LA-ICP-MS分析性能的主要部件之一，样品池用于放置样品及激光剥蚀，因而样品池的设计很重要，粒子在从剥蚀区至ICP的传输期间混合，所以样品池的设计可以控制信号的瞬变性。

现有的样品池包括盖体和样品底座，盖体盖在底座上后形成密闭空腔，进气口设置在底座，出气口设置在盖体，激光入射窗口位于盖体上。该结构的样品池存在如下问题：1.盖体与样品底座形成的密闭腔体体积大，完全排出气溶胶需要时间长，时间分辨率差；2.当需要将样品放入或取出时，需要将盖体从底座上拧开，这会使与出气口相连的通气管转动，会造成气路的泄漏，盖体也有可能脱落坠地造成损坏；3.由于激光入射窗口位于盖体上，盖体的频繁动作，会造成窗口的不平衡，激光聚焦受影响，重现性比较差。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种时间分辨率好、重现性好和气密性好的用于激光剥蚀固体的样品池。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种用于激光剥蚀固体的样品池，样品池包括具有样品摆放台的塞入体和下端开口的固定筒体，所述的样品摆放台位于塞入体的上端，所述的固定筒体的上方有一个对激光波长是透明的窗口，该窗口允许激光能量穿过并聚焦到样品表面，所述的塞入体从固定筒体的下端开口部塞入，使所述的固定筒体内形成一个密闭空腔，所述的样品摆放台位于所述的密闭空腔内，所述的固定筒体上设置有与所述的密闭空腔相通的进气口和出气口。

所述的塞入体包括一体设置的底座和螺杆，所述的固定筒体的下端为螺纹孔，所述的螺杆与所述的螺纹孔配合，所述的底座位于所述的固定筒体下方。螺杆和螺纹孔的相互配合，塞入体的安装或取出也比较方便，通过调整螺杆的伸入量来调整密闭空间的大小，该样品池中除螺杆可移动外，其余部分全部固定，这样可以确保激光的聚焦状态，改善方法的重现性。

所述的样品摆放台位于密闭空腔的中间，所述的样品摆放台与固定筒体的内壁之间具有环形间隙，所述的进气口对准所述的样品摆放台的侧壁，所述的出气口靠近所述的窗口。从进气口进来的氩气先吹到样品摆放台的侧壁上，然后再将样品池烧蚀出来的气溶胶送入到电感耦合等离子体质谱仪内。由于激光在剥蚀样品过程中，物质呈现团块，分子、原子和离子状态，相比于氩气直接吹样品，氩气先吹到样品摆放台的侧壁后再将气溶胶带出具有一个时间差，气溶胶更有利于形成初级等离子体。 

所述的固定筒体外设置有环状安装板，所述的环状安装板位于进气口以下位置，所述的环状安装板位置处的固定筒体上设置进样通道。进样通道用于取放固定样品，只要将螺杆稍微往下拧一点就可以，这样可以确保激光的聚焦状态，改善方法的重现性。

所述的窗口为石英窗口，所述的石英窗口呈倾斜状固定在固定筒体的上端，所述的石英窗口的倾斜角度为8度-12度。不会反射激光返回激光器内部，造成激光器损坏，同时使激光光学系统简单，降低生产激光剥蚀固体进样系统的成本。

所述的螺柱上设置有一台阶，所述的螺纹孔与所述的密闭空腔之间设置有挡壁，所述的台阶上设置有密封圈，所述的密封圈紧靠在所述的挡壁上。密封圈的设置是进一步保证空腔的气密性。

所述的塞入体和所述的固定筒体采用材料为聚四氟乙烯。塞入体和固定筒体直接采用聚四氟乙烯注塑加工而成，加工方便。

所述的密闭空腔的体积约为8 cm³。本样品池的死体积小，可快速有效的将气溶胶导入到ICP离子源中，时间分辨率优于2 s。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于样品池的出气口和进气口固定设置在固定筒体上，取放样品时，不涉及出气口和进气口的位置变化，进出气管是一直固定的，保证气路的正常状态。样品池的窗口是一直固定的，聚焦不会受到影响，重现性比较好。样品池要求是封闭气密的，以避免样品的损失及空气的掺入。样品池密闭空腔的体积小，有利于改善时间分辨率，这对逐层分析有重要的意义。

附图说明