[发明专利]一种快速优化激光诱导击穿光谱透镜距离的装置及方法

权利要求书

1.一种快速优化激光诱导击穿光谱透镜距离的装置，其特征在于：它包括汇聚透镜部分（3）、样品夹持部分（4）、收光部分（5），汇聚透镜部分（3）位于激光器（2）出射的激光与样品夹持部分（4）之间，待测样品（20）夹持在样品夹持部分（4）中，收光部分（5）位于样品夹持部分（4）的一侧，收光部分（5）与光谱仪（7）相连接；汇聚透镜部分（3）包括转接板（10）、滑动杆（11）、汇聚透镜镜圈（12）、汇聚透镜（13）、千分尺固定架（14）、千分尺（15），转接板（10）为正方形平板，转接板（10）与激光器（2）的出光口相连接，转接板（10）的板面与激光器（2）的出光轴线垂直，转接板（10）的四角分别有螺孔，四个滑动杆（11）的上端有螺纹与转接板（10）的螺孔分别连接，汇聚透镜镜圈（12）圆周分别有四个滑动孔与四个滑动杆（11）下端垂直相对，汇聚透镜镜圈（12）圆周的四个滑动孔分别与四个滑动杆（11）下部为滑动配合，汇聚透镜（13）固定在汇聚透镜镜圈（12）中心部位，汇聚透镜镜圈（12）与千分尺（15）的手轮为联动连接，千分尺（15）安装在千分尺固定架（14）上，千分尺固定架（14）与样品夹持部分（4）固定连接。

2.根据权利要求1所述的快速优化激光诱导击穿光谱透镜距离的装置，其特征在于：所述千分尺（15）有隔热装置镶嵌在千分尺固定架（14）上端的卡槽内，千分尺（15）的测微螺杆与汇聚透镜镜圈（12）上表面贴紧，4个滑动杆（11）的底部均装有螺母，4个滑动杆（11）的螺母与汇聚透镜镜圈（12）下表面中间均穿有长弹簧，四个长弹簧下端固定在螺母上，上端顶住汇聚透镜镜圈（12）下表面，调节千分尺调节螺母，可以调节汇聚透镜镜圈（12）上下移动预定距离。

3.根据权利要求1所述的快速优化激光诱导击穿光谱透镜距离的装置，其特征在于：所述样品夹持部分（4）包括样品夹持底板（16）、样品夹持定位模块（17），样品夹持底板（16）与激光器（2）的背板（1）相连接，样品夹持定位模块（17）固定在样品夹持底板（16）上，千分尺固定架（14）安装在样品夹持定位模块（17）的上端，样品（20）夹持在样品夹持定位模块（17）中。

4.根据权利要求1所述的快速优化激光诱导击穿光谱透镜距离的装置，其特征在于：所述收光部分（5）包括角度调节杆（18）、收光光路（19），角度调节杆（18）一端通过转动轴安装在样品夹持底板（16）的上端，收光光路（19）安装于角度调节杆（18）上。

5.一种使用上述技术方案1-4任意一项所述的快速优化激光诱导击穿光谱透镜距离的装置的快速优化激光诱导击穿光谱透镜距离的方法，其特征在于：它采用以下步骤进行：

a.安装一定焦距f的汇聚透镜（13），装入汇聚透镜镜圈（12），将汇聚透镜镜圈（12）贯穿在滑动杆（11）上，并与千分尺（15）手轮装好联动部件；

b.安装并固定待测样品（20）于样品夹持定位模块（17），保证样品检测面一致性；

c.调节样品夹持定位模块（17）使样品检测面与汇聚透镜（13）的距离LTSD大于汇聚透镜焦距f；

d.设定激光器（2）、光谱仪（7）参数，寻找汇聚透镜焦平面，移动汇聚透镜（13）使得LTSD=f，即汇聚透镜焦平面与样品检测面重合，此时千分尺（15）标尺对应位置为0点；

e.调整收光部分（5）与样品检测面的距离、角度等参数，使得检测信号强度适中；

f.转动千分尺（15）的手轮，调整汇聚透镜（13）上下位置，在不同LTSD处转动样品，每个LTSD处多点检测实验并保存光谱数据；

g.对得到各个位置处的光谱数据由分析模块（8）结合matlab进行处理分析，信息汇总或绘图比较得到汇聚透镜（13）的最优位置。