[发明专利]直流放电汽化辅助激光诱导击穿光谱检测水体中痕量金属元素的方法和装置

权利要求书

1.直流放电汽化辅助激光诱导击穿光谱检测水体中金属元素的方法，其特征在于：首先通过速度可调的蠕动泵稳定地注入液体样品，以金属作为阳极，以液体作为阴极，使用直流放电装置对液体样品进行放电使液体样品产生高温蒸汽，放电后产生的废液经蠕动泵输出，载气运载高温蒸汽进入气液分离器，含待测元素的气体经气液分离器分离，微型水泵向气液分离器注入冷水来冷却高温蒸汽，部分水蒸气被分离出来，经分离后的气体进入缓冲室稳定流速后喷射到石墨片上，其中，气体喷射方向与石墨片表面成30°～60°，通过激光诱导击穿装置激发喷在石墨片周围的蒸汽，产生等离子体发射光谱信号，最后通过光谱检测装置对光谱信号进行分析，从而实现对水体中痕量金属元素的检测。

2.根据权利要求1所述的直流放电汽化辅助激光诱导击穿光谱检测水体中痕量金属元素的方法，其特征在于，使用液体阴极辉光放电装置对样品放电使其由液态变为气态，再由激光诱导击穿光谱技术进行检测，实现对水体中金属元素的检测。

3.根据权利要求1所述的直流放电汽化辅助激光诱导击穿光谱检测水体中痕量金属元素的方法，其特征在于，通过气液分离器来提高气体中待测金属元素浓度。

4.根据权利要求1所述的检测方法设计出的检测装置，该装置的特征在于：该装置通过速度可调的蠕动泵稳定地注入液体样品，高压直流电源为放电装置提供电压，以金属作为阳极，以液体作为阴极，对液体样品进行放电产生高温蒸汽，放电后产生的废液经蠕动泵输出，微型水泵向气液分离器注入冷水来冷却高温蒸汽，部分水蒸气被分离出来，气体进入缓冲室稳定流速，气体喷射到石墨片上，经会聚透镜聚焦的脉冲激光对准石墨上气体喷射位置照射激发产生等离子体并发射光谱信号，带ICCD的光谱仪对收集到的光信号进行分光和探测。

5.根据权利要求4所述直流放电汽化辅助激光诱导击穿光谱检测水体中痕量金属元素的装置，其特征在于，所述气液分离装置的内管的内径为2～3mm，厚2～4mm，外管内径为10～20mm，外径为20mm，整个装置长度为200～400mm。

6.根据权利要求4所述直流放电气化辅助激光诱导击穿光谱检测水体中痕量金属元素的装置，其特征在于，所述的气体缓冲室和气液分离器用导气管连接，气体缓冲室有两根导气管，其中进气管通入到靠近瓶底位置，出气管管口靠近瓶口，导气管内径为5～10mm，缓冲装置使气体样品流速稳定。

7.根据权利要求4所述直流放电汽化辅助激光诱导击穿光谱检测水体中痕量金属元素的装置，其特征在于，所述脉冲激光器为Nd：YAG脉冲激光器，激光输出波长为1064nm，532nm或266nm，激光脉冲能量为10mJ～100mJ。

8.根据权利要求4所述直流放电汽化辅助激光诱导击穿光谱检测水体中痕量金属元素的装置，其特征在于，气体喷嘴内径大小在0.2～2mm范围，气体喷射方向与石墨表面的夹角为30～60°。

9.根据权利要求4所述直流放电汽化辅助激光诱导击穿光谱检测水体中痕量金属元素的装置，其特征在于，激光脉冲作用位置在气体喷射到石墨位置中心。

10.根据权利要求4所述直流放电汽化辅助激光诱导击穿光谱检测水体中痕量金属元素的装置，其特征在于，所述光谱仪包含ICCD，ICCD延时在200ns～2000ns范围选择，ICCD门宽在1μs～50μs之间选择。