[实用新型]基于激光诱导击穿光谱的便携式智能红木种类快速分辨仪

说明书

本实用新型涉及一种基于激光诱导击穿光谱的便携式智能红木种类快速分辨仪，包括分辨仪装置外壳、外部控制器、外部显示屏、数据处理器和内部控制器、USB数据连接系统、锂聚合物电源、充电口、光谱仪、ICCD探测器、手持区域、固体激光器、距离传感器、电子激光聚焦装置和光谱探测头；通过外部控制器启动仪器，电子对焦装置对焦激光，照射样品，采集相关的光谱数据。内部分析装置将分析采集的光谱信息，与数据库比对，在显示器上显示检测结果。本实用新型可实现大规模无损的对红木的快速重金属探测和准确的种类鉴别，促进红木工业生产和红木市场的有利发展。

技术领域

本实用新型涉及红木成分探测与种类快速鉴别领域，具体涉及一种基于激光诱导击穿光谱技术的便携式智能红木种类快速分辨仪。

背景技术

一直以来，红木制品作为中国传统文化和手工业的象征，发展快速。然而，过度的砍伐和环境问题使得这种不可再生资源消耗迅速，市面上的红木造假现象也日益严重。一直以来，红木种类的鉴定都是以专家的经验为主，但这种方式极其耗时，准确度不高，而且不适用于大规模的生产和鉴定。大多数科技鉴定的方法却都为介入式，会对红木制品造成一定伤害，严重影响价值。此外，红木生产过程中用的油漆，将与人体皮肤直接接触，若含有超标重金属，会对人体健康产生伤害。因此，如何快速高效且几乎无损地探测红木制品中的重金属并快速鉴别其种类对红木业的发展意义非凡。

激光诱导击穿光谱(laser-induced breakdown spectroscopy,LIBS)是一项高灵敏的探测技术，可对液体、固体乃至气体进行探测。它利用透镜聚焦高能量的激光脉冲，并照射样品，在瞬间产生高温等离子体。利用光谱仪收集这些等离子体的光谱，结合光谱数据库对比分析后便能得到样品的元素含量的具体信息。LIBS技术由于因具有快速、灵敏度高、成本低且无需样品预处理等优点，被广泛运用于各个领域，发挥巨大的作用。

不同种类的红木中元素种类和含量百分比有着较大的区别，这些信息可以作为鉴别不同红木种类的依据。激光诱导击穿光谱(LIBS)检测技术采用高功率脉冲激光激发待测样品产生等离子体，在冷却过程中，激发态的原子和离子向基台或低能级跃迁，发射特征谱线，这些谱线的波长和强度包含了样品的元素组成和含量信息。

实用新型内容

本实用新型的目的是为红木成分探测和种类鉴别提供了一套完善高效且对样品无损的系统。

为解决上述技术问题,本实用新型提供的技术方案是：

一种基于激光诱导击穿光谱技术的便携式智能红木种类快速分辨仪，包括分辨仪装置外壳、外部控制器、外部显示屏、数据处理器和内部控制器、USB数据连接系统、锂聚合物电源、充电口、光谱仪、ICCD探测器、手持区域、固体激光器、距离传感器、电子激光聚焦装置和光谱探测头；所述的外部控制器、外部显示屏连接数据处理器和内部控制器，所述的数据处理器和内部控制器连接光谱仪、ICCD探测器，所述的ICCD探测器通过光纤连接光谱探测头；所述的固体激光器和距离传感器将信号传输至数据处理器和内部控制器，所述的固体激光器上安装有电子激光聚焦装置；所述的数据处理器和内部控制器连接锂聚合物电源和充电口；在分辨仪装置外壳的上部设有手持区域。

进一步的，所述的外部控制器连接数据处理器和内部控制器，操作者通过外部控制器控制操作仪器，数据处理器和内部控制器连接并控制显示屏和USB数据连接系统、光谱仪、固体激光器和电子激光聚焦装置。

进一步的，所述的数据处理器和内部控制器还连接有蓝牙模块，将数据信号传输至移动终端。

进一步的，所述的电子激光聚焦装置设有固定凸透镜、可动凸透镜、保护透镜、可动透镜固定装置和装置支架；所述的装置支架上固定一个焦距为10mm的固定凸透镜，可动透镜固定装置可在滑轨上滑动，并安装一个焦距为20mm的可动凸透镜，可动凸透镜外侧设有保护透镜；激光输入后，经固定透镜聚焦在固定凸透镜、可动凸透镜之间，焦点位于可动凸透镜的一倍至两倍焦距之间，经保护透镜折射后，聚焦测量区域。