[实用新型]一种用于ICP离子源火焰检测的位置调整装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于ICP离子源火焰检测的位置调整装置，属于ICP离子源检测技术领域。

背景技术

ICP离子源是20世纪60年代研制的新型光源，由于它的性能优异，70年代迅速发展并获得广泛应用，如今已经应用于各行各业中，主要用来进行物质成分的检测和分析。电感耦合等离子体原子发射光谱仪是常用的分析仪器，利用物质在ICP离子源的加热下，元素的原子或者离子发射特征光谱来判断物质的组成，从而进行元素的定性或者定量的分析。其中，光谱的分析是很重要的环节，在采集光谱时，ICP离子源火焰和采光检测光纤的位置都起到关键作用。分别从这两个方面阐述：

1、ICP离子源方面。现有的ICP离子源在火焰点着之后，会出现火焰闪烁的情况，主要有两种情况：在炬管底部通入载气进样后，样品在灼烧时产生尾焰，尾焰不稳定，持续地跳跃；在阻抗匹配不完全的时候，一部分功率会返还给射频电源，导致仪器发热，使反射功率发生变化，而ICP离子源的能量完全由射频电源输出功率提供，火焰不稳。同时，射频电源的升功率的过程中，总的输出功率改变，提供给ICP离子源的能量也发生变化，火焰的高度自然不同；

2、采光位置方面。在炬管垂直放置的情况下，采用侧向采光，各种元素的最佳激发区因元素而异。具有较难激发的原子谱线的元素如As、Sb、Se等，它们的最佳激发区在ICP通道偏低的位置。而具有较易激发的离子谱线的元素如碱土族、碱金属元素，周期表的第三、四副族元素，最佳激发区则应在ICP通道偏高的位置。原子发射光谱分析的一个重大优势是多元素同时分析，很难仅考虑个别元素的最佳观察高度，必须兼顾一次采样分析所有待测元素，所以一般采用折中的观察高度。

由于火焰高度不易控制，一般均通过改变光谱检测装置的采光位置来获取最佳光谱。在调试仪器时，一般以1ppm的Cd元素来选择最佳的观察高度(通常在15mm左右)。然而，一般的ICP离子源采光位置固定不变，很难保证大部分时间均处于最佳观测位置。或者采用轴向观测方式采光，这样导致基体干扰大、需要去尾焰，因而带来的问题较多。因此，保证光谱检测装置时刻处于最佳观测位置，对于样品元素的准确分析，具有十分重要的意义。

发明内容

本实用新型的目的在于解决现有技术的不足，并提供一种用于ICP离子源火焰检测的位置调整装置，该装置具有快速调节、定位准确、运行稳定、结构简单的特点，能够快速实现最佳采光位置的调节，对ICP离子源火焰的光谱的准确分析产生重要作用。

实现本实用新型目的所采用的技术方案为，一种用于ICP离子源火焰检测的位置调整装置，至少包括支架、固定在支架上的电动机和由电动机驱动的滚珠丝杠副，支架上固定有X方向移动组件、Y方向移动组件和用于安装ICP离子源火焰检测组件的基座，X方向移动组件和Y方向移动组件所在平面平行于ICP离子源火焰，X方向移动组件和Y方向移动组件均包括电动机、滚珠丝杠副、导轨滑块副和滚轮，导轨滑块副安装于支架上，电动机固定于导轨滑块副的滑块上，滚珠丝杠副的丝杠一端连接电动机的输出轴，另一端与滚轮连接，支架上沿X方向或Y方向设有滑槽，滚轮位于滑槽中并且可沿滑槽滚动，X方向滚珠丝杠副和Y方向滚珠丝杠副均与基座螺纹连接，基座的四个侧面上均设有限位开关。

装置中设有控制单元，所述控制单元包括控制器和由线性光敏传感器及其输出端上并联的电阻构成的光电转换模块，限位开关与线性光敏传感器均连接控制器的输入端，电动机连接控制器的输出端，线性光敏传感器位于ICP离子源火焰检测组件的出光侧。

所述控制器为哈佛结构的8位工业级单片机，单片机内置ADC模数转换电路，电动机优选步进电机。

所述ICP离子源火焰检测组件为由聚光镜、检测光纤和带通滤光片构成的光谱获取单元，聚光镜与带通滤光片通过检测光纤连接，线性光敏传感器位于带通滤光片的出光侧，带通滤光片与线性光敏传感器封装于遮光管中。

所述检测光纤为Y型检测光纤，Y型检测光纤的公共端通过接头连接聚光镜，两个分叉端的其中一个连接带通滤光片。

基座上设有安装板，安装板的一端固定于基座上表面，另一端上开设有圆通孔，聚光镜固定于圆通孔中。

所述支架包括两个U型支架和两个矩形支架，滑槽开设于矩形支架上，导轨滑块副安装于U型支架上。