[发明专利]一种待测样品的检测装置、检测方法及防伪检测方法

权利要求书

1.一种提高待测样品化学组分的检测灵敏度的检测装置，其特征在于：包括雾化装置、电感耦合等离子体焰炬发生器、飞秒脉冲激光发生器及光谱收集模块，所述电感耦合等离子体焰炬发生器用于产生等离子体焰炬，该等离子体焰炬设有等离子体激发区，所述雾化装置用于将待测样品转化成气溶胶并将气溶胶送入电感耦合等离子体焰炬发生器内，等离子体激发区用于对雾化装置处理后的气溶胶进行预处理，飞秒脉冲激光发生器用于形成等离子体光栅，等离子体光栅聚焦于等离子体激发区预处理后的待测样品，使得待测样品形成等离子体，光谱收集模块用于收集等离子体发出的电磁波信号并形成待测样品的特征光谱；

所述飞秒脉冲激光发生器包括脉冲激光器、与脉冲激光器连接的分束模块、与分束模块连接的时域同步模块及与时域同步模块连接的聚焦模块，所述脉冲激光器发出的脉冲激光的脉冲宽度为飞秒量级。

2.根据权利要求1所述的一种提高待测样品化学组分的检测灵敏度的检测装置，其特征在于：所述电感耦合等离子体焰炬发生器包括等离子体炬管及连接于等离子体炬管的高频感应线圈，所述等离子体炬管由三个同轴设置的石英玻璃管组成，三个石英玻璃管均用于通入工作气体。

3.根据权利要求1所述的一种提高待测样品化学组分的检测灵敏度的检测装置，其特征在于：所述的光谱收集模块包括荧光收集系统和光谱仪，所述荧光收集系统是聚焦透镜或光学4f系统。

4.一种应用权利要求1-2任一项所述的检测装置检测待测样品的化学组分的检测方法，其特征在于，该检测方法包括以下具体步骤：

A、向电感耦合等离子体焰炬发生器通入工作气体，使得电感耦合等离子体焰炬发生器产生等离子体焰炬；

B、将待测样品装入雾化装置内，雾化装置将待测样品转化成气溶胶并喷入等离子体焰炬的等离子体激发区；

C、等离子体激发区对步骤B得到的气溶胶进行预处理；

D、飞秒脉冲激光发生器产生等离子体光栅，所述等离子体光栅聚焦于经步骤C预处理得到的待测样品，对待测样品的原子进行激发和电离，使得待测样品的表面形成等离子体；

E、等离子体中处于激发态的原子和离子由高能态跃迁至低能态时发出具有特定波长的电磁波信号，光谱收集模块对该电磁波信号进行采集和处理，进而获得待测样品的特征光谱，根据该特征光谱对待测样品的化学组分进行定性分析或定量分析。

5.根据权利要求4所述的检测方法，其特征在于：在步骤C中，所述预处理具体包括：对气溶胶进行去溶、对去溶后的气溶胶蒸发形成气态待测样品、对气态待测样品进行原子化处理和对原子化处理后的气态待测样品进行初次激发和电离。

6.根据权利要求4所述的检测方法，其特征在于：在步骤E中，所述获得待测样品的特征光谱，具体包括以下步骤：

E1、根据等离子体发出的电磁波信号的波长确定待测样品含有的元素种类；

E2、对电磁波信号进行信号强度测试，根据测试得到的信号强度确定待测样品中各元素含量；

E3、根据波长和信号强度作为参数坐标进行特征光谱的拟合。

7.一种基于待测样品的指纹图谱的防伪检测方法，其特征在于：该防伪检测方法包括以下具体步骤：

S1、采样：取不同批次的对照样品，其中，同一批次的对照样品具体包括多个同一产地的对照样品；

S2、指纹图谱信息获取：按照权利要求4所述的检测方法的步骤A-E依次对各批次的对照样品进行检测，获得各批次对照样品的化学组分信息，该化学组分信息包括对照样品包含的元素种类及各元素含量；

S3、指纹图谱建立：选定对照样品中含量最多的3种元素，分别以3种元素作为XYZ坐标轴建立三维坐标系，将3种元素对应的含量作为三维坐标点作图，即构成该产地的对照样品的指纹图谱；

S4、防伪检测鉴定：选取与待测样品同一产地的待测样品，按照步骤S2相同的方法获取待测样品的特征光谱，将所得的特征光谱与对照样品的指纹图谱进行比对，根据化学组分信息的差异性大小即可鉴定该待测样品。