激光剝蝕樣品室的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種激光剝蝕樣品室，包括內腔室、外腔室和送樣裝置；內腔室具備第一進氣口和第一出氣口，內腔室上開設有進樣口和出樣口；送樣裝置包括通過進樣口和出樣口可滑動地貫穿內腔室的樣品托條，以及與樣品托條連接并用于帶動樣品托條在進樣口和出樣口所處直線上滑動的驅動裝置；內腔室和送樣裝置均設置在外腔室內，外腔室具備第二進氣口和第二出氣口。該激光剝蝕樣品室，實現了樣品的自動更換，無需頻繁開啟樣品室，從而避免了因頻繁開啟樣品室對激光剝蝕進樣系統中的氣路造成影響。同時，消除了內腔室內外的壓力差，避免了由于內腔室內外壓力差導致的樣品顆粒云泄漏。
【專利說明】
激光剝蝕樣品室
技術領域
[0001]本發明涉及無機元素和同位素分析測試技術領域，尤其涉及用于電感耦合等離子體質譜的前處理裝置，具體涉及激光剝蝕進樣系統中的樣品室。
【背景技術】
[0002]激光剝蝕作為新型原位采樣技術，可與電感耦合等離子體質譜等多種分析儀器聯用。激光剝蝕可有效避免傳統濕法消解制樣帶來的樣品破壞、制樣繁瑣費時、易揮發待測物損耗及消解液中的水和酸引發的多原子離子干擾等問題。
[0003]但是，現有的激光剝蝕進樣系統，其樣品室一次只能容納少量的樣品。在作業過程中，需要頻繁開啟樣品室以更換樣品，從而極易對激光剝蝕進樣系統中的氣路造成影響。

【發明內容】

[0004]本發明的目的即在于克服現有技術的不足，提供一種具備送樣裝置的激光剝蝕樣品室，其能夠自動送入樣品，無需頻繁開啟樣品室，從而避免對激光剝蝕進樣系統中的氣路造成影響。
[0005]本發明的實施例通過以下技術方案實現:
[0006]激光剝蝕樣品室，包括內腔室、外腔室和送樣裝置；內腔室具備第一進氣口和第一出氣口，內腔室上開設有進樣口和出樣口；送樣裝置包括通過進樣口和出樣口可滑動地貫穿內腔室的樣品托條，以及與樣品托條連接并用于帶動樣品托條在進樣口和出樣口所處直線上滑動的驅動裝置；內腔室和送樣裝置均設置在外腔室內，外腔室具備第二進氣口和第二出氣口。
[0007]為了避免在作業過程中頻繁開啟樣品室，在本發明的實施例中，發明人設置了具備樣品托條和驅動裝置的送樣裝置。樣品托條上承接有多個樣品，驅動裝置帶動樣品托條運動，使樣品托條上的樣品進入內腔室。在內腔室中對該樣品進行激光剝蝕后，驅動裝置帶動樣品托條運動，使另一個未處理的樣品進入內腔室。如此往復，即可實現樣品的自動更換，無需頻繁開啟樣品室，從而避免了因頻繁開啟樣品室對激光剝蝕進樣系統中的氣路造成影響。
[0008]然而，發明人在實現本發明實施例的過程中發現，由于樣品托條與進樣口、出樣口之間會產生相對運動，因此難以在樣品托條與進樣口之間、樣品托條與出樣口之間實現完全密封，在對樣品進行激光剝蝕并得到樣品顆粒云后，樣品顆粒云極易通過進樣口和出樣口泄露至內腔室外，導致載氣無法完全帶走樣品顆粒云。發明人經過研究發現，之所以內腔室內的樣品顆粒云容易通過進樣口和出樣口泄露，是由于在產生樣品顆粒云后，內腔室內的內壓大于內腔室外的壓力，在內腔室內外壓力差的作用下導致樣品顆粒云泄漏。
[0009]為此，發明人設置了容納內腔室的外腔室。在對樣品進行激光剝蝕時，通過第一進氣口向內腔室送入載氣，同時通過第二進氣口向外腔室送入載氣，使外腔室和內腔室內的壓力一致。消除內腔室內外的壓力差。如此即可避免由于內腔室內外壓力差導致的樣品顆粒云泄漏。
[0010]在本發明的一種實施例中，內腔室的壁包括圓筒形的中間段，從中間段的一端延伸出的具有拋物線輪廓的圓弧形的第一過渡段，從中間段的另一端延伸出的具有拋物線輪廓的圓弧形的第二過渡段;中間段、第一過渡段和第二過渡段同軸；
[0011 ]第一進氣口開設于第一過渡段，第一出氣口開設于第二過渡段；中間段、第一過渡段、第二過渡段、第一出氣口和第一進氣口同軸。
[0012]在本發明的一種實施例中，進樣口和出樣口開設于第二過渡段;進樣口和出樣口相對于第二過渡段的中軸線所在的一個平面對稱。
[0013]在本發明的一種實施例中，第一過渡段和第二過渡段形狀相同。
[0014]在本發明的一種實施例中，內腔室上開設有正對樣品托條的第一激光窗，第一激光窗被第一玻璃密封。
[0015]在本發明的一種實施例中，外腔室上開設有正對第一激光窗的第二激光窗，第二激光窗被第二玻璃密封。
[0016]在本發明的一種實施例中，樣品托條上開設有多個樣品承接孔。
[0017]在本發明的一種實施例中，樣品承接孔在樣品托條的滑動方向上間隔布置。
[0018]在本發明的一種實施例中，激光剝蝕樣品室還包括設置在進樣口和出樣口內壁的密封環。
[0019]在本發明的一種實施例中，驅動裝置包括滑軌、動力輸出部以及與樣品托條滑動方向上的兩端連接的滑動塊;滑軌上開設有槽，滑動塊與槽滑動配合;動力輸出部與滑動塊傳動連接。
[0020]本發明的技術方案至少具有如下優點和有益效果:
[0021]設置送樣裝置，實現樣品的自動更換，無需頻繁開啟樣品室，從而避免了因頻繁開啟樣品室對激光剝蝕進樣系統中的氣路造成影響。同時，設置容納內腔室的外腔室，在對樣品進行激光剝蝕時，通過第一進氣口向內腔室送入載氣，同時通過第二進氣口向外腔室送入載氣，使外腔室和內腔室內的壓力一致。消除內腔室內外的壓力差。如此即可避免由于內腔室內外壓力差導致的樣品顆粒云泄漏。
【附圖說明】
[0022]為了更清楚的說明本發明實施例的技術方案，下面對實施例中需要使用的附圖作簡單介紹。應當理解，以下附圖僅示出了本發明的某些實施方式，不應被看作是對本發明范圍的限制。對于本領域技術人員而言，在不付出創造性勞動的情況下，能夠根據這些附圖獲得其他附圖。
[0023]圖1為本發明實施例中激光剝蝕樣品室的結構示意圖；
[0024]圖2為圖1的A處放大圖；
[0025]圖3為本發明實施例中內腔室的外部結構示意圖；
[0026]圖4為本發明實施例中外腔室的外部結構示意圖；
[0027]圖5為本發明實施例中激光剝蝕進樣系統的結構示意圖；
[0028]圖6為本發明實施例中信號勻化器的結構示意圖。
[0029]其中，附圖標記對應的零部件名稱如下:
[0030]100-激光剝蝕進樣系統，110-主管路，120-第一支管路，130-第二支管路，141-第一通斷閥，142-第二通斷閥，143-第三通斷閥，144-第四通斷閥，145-緩沖罐，151-第一壓力計，152-第二壓力計，153-第三壓力計，154-流量計，155-減壓閥，160-信號勻化器，161-第一端部，161-1-第一頭腔，161-11-第一連接平面，161-12-第一罩體，161-2-第一接管，162-第二端部，162-1-第二頭腔，162-11-第二連接平面，162-12-第二罩體，162-2-第二接管，163-毛細管，200-激光剝蝕樣品室，210-內腔室，210-1-第一激光窗，210-2-第一玻璃，211-第一進氣口，212-第一出氣口，213-進樣口，214_出樣口，215-密封環，216-中間段，217-第一過渡段，218-第二過渡段，220-外腔室，220-1-第二激光窗，220-2-第二玻璃，221-第二進氣口，222-第二出氣口，230-送樣裝置，231-樣品托條，231-1-樣品承接孔，232-驅動裝置，232-1-滑軌，232-2-滑動塊，232-3-槽。
【具體實施方式】
[0031]為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整的描述。顯然，所描述的實施例是本發明的一部分實施例，而不是全部的實施例。
[0032]因此，以下對本發明的實施例的詳細描述并非旨在限制要求保護的本發明的范圍，而是僅僅表示本發明的部分實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。
[0033]需要說明的是，在不沖突的情況下，本發明中的實施例及實施例中的特征和技術方案可以相互組合。
[0034]應注意到:相似的標號和字母在下面的附圖中表示類似項，因此，一旦某一項在一個附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對其進行進一步定義和解釋。
[0035]在本發明的描述中，需要說明的是，術語“第一”、“第二”、“第三”等僅用于區分描述，而不能理解為指示或暗示相對重要性。
[0036]實施例1:
[0037]參照圖1，圖1為本發明實施例中激光剝蝕樣品室200的結構示意圖。激光剝蝕樣品室200包括內腔室210、外腔室220和送樣裝置230。
[0038]結合圖1并參照圖2，圖2為圖1的A處放大圖。內腔室210具備第一進氣口211和第一出氣口212，內腔室210上開設有進樣口213和出樣口214。送樣裝置230包括通過進樣口213和出樣口 214可滑動地貫穿內腔室210的樣品托條231，以及與樣品托條231連接并用于帶動樣品托條231在進樣口 213和出樣口 214所處直線上滑動的驅動裝置232。
[0039]內腔室210和送樣裝置230均設置在外腔室220內，外腔室220具備第二進氣口221和第二出氣口 222。
[0040]為了避免在作業過程中頻繁開啟激光剝蝕樣品室200，在本實施例中，發明人設置了具備樣品托條231和驅動裝置232的送樣裝置230。樣品托條231上承接有多個樣品，驅動裝置232帶動樣品托條231運動，使樣品托條231上的樣品進入內腔室210。在內腔室210中對該樣品進行激光剝蝕后，驅動裝置232帶動樣品托條231運動，使另一個未處理的樣品進入內腔室210。如此往復，即可實現樣品的自動更換，無需頻繁開啟激光剝蝕樣品室200，從而避免了因頻繁開啟激光剝蝕樣品室200對激光剝蝕進樣系統中的氣路造成影響。[0041 ]然而，發明人在實現本實施例的過程中發現，由于樣品托條231與進樣口 213、出樣口 214之間會產生相對運動，因此難以在樣品托條231與進樣口 213之間、樣品托條231與出樣口 214之間實現完全密封，在對樣品進行激光剝蝕并得到樣品顆粒云后，樣品顆粒云極易通過進樣口 213和出樣口 214泄露至內腔室210外，導致載氣無法完全帶走樣品顆粒云。發明人經過研究發現，之所以內腔室210內的樣品顆粒云容易通過進樣口 213和出樣口 214泄露，是由于在產生樣品顆粒云后，內腔室210內的內壓大于內腔室210外的壓力，在內腔室210內外壓力差的作用下導致樣品顆粒云泄漏。
[0042]為此，發明人設置了容納內腔室210的外腔室220。在對樣品進行激光剝蝕時，通過第一進氣口 211向內腔室210送入載氣，同時通過第二進氣口 221向外腔室220送入載氣，使外腔室220和內腔室210內的壓力一致。消除內腔室210內外的壓力差。如此即可避免由于內腔室210內外壓力差導致的樣品顆粒云泄漏。
[0043]在本實施例中，樣品托條231為長條形板件。樣品托條231通過進樣口213和出樣口214可滑動地貫穿內腔室210。驅動裝置232包括滑軌232-1，以及與樣品托條231長度方向上的兩端連接的滑動塊232-2。滑軌232-1上開設有槽232-3，滑動塊232-1可滑動地設置在槽232-3中。驅動裝置232還包括圖中未示出的動力輸出部，用于驅動滑動塊232-1在槽232-3中滑動，從而帶動樣品托條231在進樣口 213和出樣口 214所處直線上滑動。動力輸出部可以采用液壓缸、氣壓缸、直線電機、絲杠螺母副等能夠帶動滑動塊232-1直線運動的裝置。
[0044]需要說明的是，在其他【具體實施方式】中，驅動裝置可以僅采用直接與樣品托條231連接的液壓缸、氣壓缸、直線電機、絲杠螺母副等裝置，只要能夠驅動樣品托條231在進樣口213和出樣口 214所處直線上滑動即可。
[0045]樣品可以采用多種方式固定在樣品托條231上。在本實施例中，在樣品托條231上開設多個樣品承接孔231-1，樣品承接孔231-1在樣品托條231的長度方向上等間距間隔布置。樣品承接孔231-1為盲孔。在工作時，樣品置于樣品承接孔231-1內，從而被固定。需要說明的是，在其它【具體實施方式】中，樣品承接孔231-1也可以采用臺階孔，或具備臺階的通孔，通過臺階承接樣品。樣品承接孔231-1的布置形式也不限于在樣品托條231的長度方向上等間距間隔布置。
[0046]為了進一步避免內腔室210內的樣品顆粒云泄漏，在本實施例中，還可以在進樣口213和出樣口 214的內壁上設置密封環215，以減小樣品托條231與進樣口213和出樣口214之間的間隙。
[0047]內腔室210的形狀可以任意設置。現有的激光剝蝕進樣系統中，用于容納樣品的腔室，其內部空間的形狀為球形、立方體形或者是兩端為錐形、中間為立方體形的組合。但是發明人經過研究發現，現有的激光剝蝕進樣系統中用于容納樣品的腔室，載氣在從腔室的進口進入腔室時，由于空間的急劇增大，極易產生湍流，導致載氣無法一次性將腔室內的樣品顆粒云帶走，大部分樣品顆粒云滯留在腔室內，從而影響檢測精度。對于內部空間是兩端為錐形、中間為立方體形的組合的腔室，雖然錐形空間能夠在一定程度上緩解空間急劇增大的情況，然而限定錐形空間的平直的腔室內壁依然會導致較強烈的湍流產生。
[0048]為此，在本實施例中，內腔室210采用如下形狀，以改善上述問題。參照圖3，圖3為本發明實施例中內腔室的外部結構示意圖。內腔室210的壁包括圓筒形的中間段216，從中間段216的一端延伸出的具有拋物線輪廓的圓弧形的第一過渡段217，從中間段216的另一端延伸出的具有拋物線輪廓的圓弧形的第二過渡段218。中間段216、第一過渡段217和第二過渡段218同軸。第一過渡段217和第二過渡段218具有相同的形狀，且相對于中間段216的中心對稱設置。
[0049]第一進氣口 211開設于第一過渡段217，第一出氣口 212開設于第二過渡段218。中間段216、第一過渡段217、第二過渡段218、第一出氣口 212和第一進氣口 211同軸。
[0050]內腔室210的壁采用具有拋物線輪廓的第一過渡段217和第二過渡段218。一方面，載氣從第一進氣口 211進入內腔室210后，第一過渡段217限定的空間緩慢增大，然后載氣進入中間段216。載氣從中間段216流入第二過渡段218后，第二過渡段218限定的空間緩慢減小，直至載氣從第一出氣口 212流出。如此緩解了空間急劇增大導致載氣產生湍流的情況。另一方面，具有拋物線輪廓的第一過渡段217和第二過渡段218限定的空間相對于錐形空間，能夠更大程度上避免載氣產生湍流。如此，使得載氣能夠將內腔室210內的絕大部分樣品顆粒云一次性帶走，減少樣品顆粒云滯留在內腔室210中的量。
[0051]為了進一步減少樣品顆粒云滯留在內腔室210中的量，在本實施例中，還可以將進樣口 213和出樣口 214開設于第二過渡段218。進樣口 213和出樣口 214相對于第二過渡段218的中軸線所在的一個平面對稱。樣品位于樣品托條231上，樣品托條231通過進樣口 213和出樣口 214貫穿內腔室210，在工作時，樣品位于第二過渡段218限定的空間內。通過激光剝蝕產生的樣品顆粒云大部分集中在第二過渡段218限定的空間內，靠近第一出氣口212，從而使得來自第一進氣口 211的載氣能夠更加容易地將樣品顆粒云帶離內腔室210，進一步減少樣品顆粒云滯留在內腔室210中的量。
[0052]樣品在內腔室210內，被激光發生裝置發出的激光剝蝕。激光發生裝置可以直接設置在內腔室210中。
[0053]當然，激光發生裝置也可以設置在外腔室220中，此時，需要在內腔室210上開設第一激光窗210-1，第一激光窗210-1被第一玻璃210-2密封。第一激光窗210-1正對樣品托條231。激光發生裝置發出的激光穿過第一玻璃210-2射入內腔室210內，對樣品托條231上承載的樣品進行剝蝕。
[0054]參照圖4，圖4為本發明實施例中內腔室的外部結構示意圖。激光發生裝置也可以設置在激光剝蝕樣品室200的外部。此時需要在外腔室220上開設第二激光窗220-1，第二激光窗220-1被第二玻璃220-2密封。第二激光窗220-1正對第一激光窗210-1。激光發生裝置發出的激光通過穿過第二玻璃220-2、第一激光窗210-1后射入內腔室210內，對樣品托條231上承載的樣品進行剝蝕。
[0055]為了使本領域技術人員更加清楚的理解本實施例中激光剝蝕樣品室200的工作原理，下面對具備激光剝蝕樣品室200的激光剝蝕進樣系統100進行說明。
[0056]參照圖5，圖5為本發明實施例中激光剝蝕進樣系統100的結構示意圖。激光剝蝕進樣系統100，包括主管路110、第一支管路120和第二支管路130。主管路110具備始端和末端，在工作時，氣體從主管路110的始端向主管路110的末端流動，即氣體在圖1中的A方向上流動。第一支管路120也具備始端和末端，第一支管路120的始端與主管路110的末端連接。從主管路110末端流出的氣體進入第一支管路120，并從第一支管路120的始端向第一支管路120的末端流動，即氣體在圖1中的B方向上流動。第二支管路130也具備始端和末端，第二支管路130的始端與主管路110的末端連接。從主管路110末端流出的氣體進入第二支管路130，并從第二支管路130的始端向第二支管路130的末端流動，即氣體在圖1中的C方向上流動。
[0057]激光剝蝕進樣系統100還包括從主管路110的始端至主管路110的末端依次設置在主管路110中的第一通斷閥141、緩沖罐145和第四通斷閥144。激光剝蝕進樣系統100還包括從第一支管路120的始端至第一支管路120的末端依次設置在第一支管路120中的外腔室220和第二通斷閥142。外腔室220的第二進氣口 221和第二出氣口 222與第一支管路120連接。激光剝蝕進樣系統100還包括從第二支管路130的始端至第二支管路130的末端依次設置在第二支管路130中的內腔室210和第三通斷閥143。內腔室210位于外腔室220內，內腔室210的第一進氣口 211和第一出氣口 212與第二支管路130連接。第三通斷閥143位于外腔室220 外。
[0058]第一通斷閥141、第二通斷閥142、第三通斷閥143和第四通斷閥144用于控制管路的通斷，其可以采用角閥、蝶閥、閘閥、球閥等可以控制管路通斷的閥門。在本實施例中，第一通斷閥141、第二通斷閥142、第三通斷閥143均為截止閥，第四通斷閥144為二位二通電磁閥。
[0059]激光剝蝕進樣系統100的工作原理如下:
[0060]在樣品托條231上固定多個樣品，樣品在樣品托條231的長度方向上均勻排列。
[0061 ] 關閉第二通斷閥142、第三通斷閥143和第四通斷閥144，打開第一通斷閥141。從主管路110的始端送入載氣(惰性氣體，例如氦氣)，載氣進入緩沖罐145，使緩沖罐145中的壓力保持在0.2-0.3MPa。打開第二通斷閥142、第三通斷閥143和第四通斷閥144，緩沖罐145中的載氣通過第一支管路120和第二支管路130排空，從而對激光剝蝕進樣系統100的整個管路進行清洗。關閉第二通斷閥142和第三通斷閥143。將第二支管路130的末端與質譜儀300連接。
[0062]驅動裝置232帶動樣品托條231滑動，使樣品托條231上的一個樣品進入內腔室210。從主管路110的始端送入載氣，載氣進入緩沖罐145、外腔室220和內腔室210。保持緩沖罐145中的壓力位0.2-0.3MPa。保壓5-10min，使外腔室220和內腔室210內的壓力基本一致。
[0063]關閉第一通斷閥141，對內腔室210中的樣品進行激光剝蝕，獲得樣品顆粒云。打開第三通斷閥143，緩沖罐145內的載氣將內腔室210內的樣品顆粒云帶離內腔室210，送至質譜儀300進行分析。分析完成后，關閉第三通斷閥143。
[0064]不斷重復上述步驟，即可對樣品托條231上的各個樣品進行激光剝蝕和分析。
[0065]通過送樣裝置230，即可實現樣品的自動更換，無需頻繁開啟激光剝蝕樣品室200，從而避免了因頻繁開啟激光剝蝕樣品室200對激光剝蝕進樣系統100中的氣路造成影響。
[0066]在激光剝蝕進樣系統100工作過程中，需要檢查緩沖罐145、外腔室220和內腔室210內的壓力。可以通過在緩沖罐145、外腔室220和內腔室210內設置壓力傳感器實現壓力的檢測。在本實施例中，通過第一壓力計151、第二壓力計152和第三壓力計153實現壓力的檢測。第一壓力計151計設置于主管路110中，且位于第一通斷閥141與緩沖罐145之間。第一壓力計151用于檢測緩沖罐145內的壓力。第二壓力計152設置于第一支管路120中，且位于外腔室220與第二通斷閥142之間。第二壓力計152用于檢測外腔室220內的壓力。第三壓力計153設置于第二支管路130中，且位于內腔室210與第三通斷閥143之間。第三壓力計153位于外腔室220外，用于檢測內腔室210內的壓力。
[0067]在輸入主管路110的載氣壓力過大的情況下，還可以在主管路110中設置減壓閥155，減壓閥155位于主管路110的始端與第一通斷閥141之間。
[0068]在激光剝蝕進樣系統100的工作過程中，為了能夠將內腔室210內的樣品顆粒云一次性的帶離內腔室210，需要對進入內腔室210內的載氣流量進行控制。為此，還可以設置流量計154。流量計154設置于第二支管路130中，流量計154位于第二支管路130的始端與內腔室210之間。流量計154位于外腔室220外。在工作過程中，對內腔室210中的樣品進行激光剝蝕并獲得樣品顆粒云后，打開第三通斷閥143，流量計154將緩沖罐145內的載氣進入內腔室210的流量控制在0.6L/min。如此，載氣將內腔室210內的樣品顆粒云一次性帶離內腔室210，送至質譜儀300進行分析。
[0069]在載氣將內腔室210內的樣品顆粒云帶離內腔室210并進入質譜儀300的過程中，載氣與樣品顆粒云之間可能存在無法均勻混合的情況，這將導致進入質譜儀300的樣品顆粒無法均勻分布，影響檢測結果。為此，在本實施例中，還可以設置信號勻化器160。信號勻化器160設置于第二支管路130中，信號勻化器160位于第三通斷閥143和第二支管路130的末端之間。信號勻化器160用于使載氣與樣品顆粒云均勻混合，從而使得進入質譜儀300的樣品顆粒均勻分布。
[0070]在本實施例中，信號勻化器160采用如下結構。參照圖6，圖6為本發明實施例中信號勻化器160的結構示意圖。信號勻化器160包括第一端部161、第二端部162以及多根連通第一端部161和第二端部162的毛細管163;第一端部161和第二端部162連接在第二支管路130中。混合有樣品顆粒云的載氣在經過第三通斷閥143后隨著第二支管路130進入第一端部161，然后再通過毛細管163后進入第二端部162。這個過程使樣品顆粒云和載氣進行再次混合，從而提尚樣品顆粒75Γ和載氣的混合均勾性。
[0071]在本實施例中，第一端部161包括相互連通的第一頭腔161-1和第一接管161-2。第二端部162包括相互連通的第二頭腔162-1和第二接管162-2。毛細管163連通第一頭腔161-1和第二頭腔162-1。第一接管161-2和第二接管162-2連接在第二支管路130中。第一頭腔161-1的外壁包括第一連接平面161-11以及與第一連接平面161-11密封連接的第一罩體161-12，第一接管161-2與第一罩體161-12連接，第一接管161-2與第一連接平面161-11平行。第二頭腔162-1的外壁包括第二連接平面162-11以及與第二連接平面162-11密封連接的第二罩體162-12，第二接管162-2與第二罩體162-12連接，第二接管162-2與第二連接平面162-11平行。毛細管163的兩端分別連接在第一連接平面161-11和第二連接平面162-11上。混合有樣品顆粒云的載氣在經過第三通斷閥143后隨著第二支管路130進入第一接管161-2，然后流入第一頭腔161-1中。由于第一接管161-2與第一連接平面161-11平行，此時混合有樣品顆粒云的載氣噴射在第一罩體161-12的內表面，從而產生湍流，使得樣品顆粒云和載氣進行混合。然后混合有樣品顆粒云的載氣分成多個支流進入毛細管163。在毛細管163中，各個支流中的樣品顆粒云和載氣再次進行混合，然后進入第二頭腔162-1。由于第二接管162-2與第二連接平面162-11平行，此時從毛細管163流出的混合有樣品顆粒云的載氣噴射在第二罩體162-12的內表面，從而產生湍流，使得樣品顆粒云和載氣進行進一步混合，然后再通過第二接管162-2流出。這樣，提高了樣品顆粒云和載氣的混合均勻性。
[0072]需要說明的是，第一接管161-2與第一連接平面161-11平行，第二接管162-2與第二連接平面162-11平行，并非指兩者之間絕對平行。兩者之間稍微相互傾斜也是可以行的，只要第一接管161-2的出口不正對第一連接平面161-11，第二接管162-2的出口不正對第二連接平面162-11即可。
[0073]為了進一步提高樣品顆粒云和載氣的混合均勻性，在本實施例中，還可以對毛細管163的長度進行配置，使多個毛細管163的長度不同。這樣，每個毛細管163中的支流在不同時間進入第二頭腔162-1，從而在第二頭腔162-1內產生更加強烈的湍流，從而進一步提高了樣品顆粒云和載氣的混合均勻性。
[0074]需要說明的是，在本實施例中，緩沖罐145內的壓力、載氣流量、保壓時間等工作參數僅僅是為了說明激光剝蝕進樣系統100的工作原理所列舉的例子。在其他【具體實施方式】中，可以根據實際情況采用不同的工作參數。
[0075]以上所述僅為本發明的部分實施例而已，并不用于限制本發明，對于本領域技術人員來說，本發明可以有各種更改和變化。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1.激光剝蝕樣品室，其特征在于: 所述激光剝蝕樣品室包括內腔室、外腔室和送樣裝置； 所述內腔室具備第一進氣口和第一出氣口，所述內腔室上開設有進樣口和出樣口；所述送樣裝置包括通過所述進樣口和所述出樣口可滑動地貫穿所述內腔室的樣品托條，以及與所述樣品托條連接并用于帶動所述樣品托條在所述進樣口和所述出樣口所處直線上滑動的驅動裝置； 所述內腔室和所述送樣裝置均設置在所述外腔室內，所述外腔室具備第二進氣口和第二出氣口。2.根據權利要求1所述的激光剝蝕樣品室，其特征在于: 所述內腔室的壁包括圓筒形的中間段，從所述中間段的一端延伸出的具有拋物線輪廓的圓弧形的第一過渡段，從所述中間段的另一端延伸出的具有拋物線輪廓的圓弧形的第二過渡段;所述中間段、第一過渡段和第二過渡段同軸； 所述第一進氣口開設于所述第一過渡段，所述第一出氣口開設于所述第二過渡段； 所述中間段、所述第一過渡段、所述第二過渡段、所述第一出氣口和所述第一進氣口同軸。3.根據權利要求2所述的激光剝蝕樣品室，其特征在于: 所述進樣口和所述出樣口開設于所述第二過渡段;所述進樣口和所述出樣口相對于所述第二過渡段的中軸線所在的一個平面對稱。4.根據權利要求2所述的激光剝蝕樣品室，其特征在于: 所述第一過渡段和所述第二過渡段形狀相同。5.根據權利要求1所述的激光剝蝕樣品室，其特征在于: 所述內腔室上開設有正對所述樣品托條的第一激光窗，所述第一激光窗被第一玻璃密封。6.根據權利要求5所述的激光剝蝕樣品室，其特征在于: 所述外腔室上開設有正對所述第一激光窗的第二激光窗，所述第二激光窗被所述第二玻璃密封。7.根據權利要求1?6中任意一項所述的激光剝蝕樣品室，其特征在于: 所述樣品托條上開設有多個樣品承接孔。8.根據權利要求7所述的激光剝蝕樣品室，其特征在于: 所述樣品承接孔在所述樣品托條的滑動方向上間隔布置。9.根據權利要求1?6中任意一項所述的激光剝蝕樣品室，其特征在于: 所述激光剝蝕樣品室還包括設置在所述進樣口和所述出樣口內壁的密封環。10.根據權利要求1?6中任意一項所述的激光剝蝕樣品室，其特征在于: 所述驅動裝置包括滑軌、動力輸出部以及與所述樣品托條滑動方向上的兩端連接的滑動塊； 所述滑軌上開設有槽，所述滑動塊與所述槽滑動配合;所述動力輸出部與所述滑動塊傳動連接。
【文檔編號】G01N1/44GK105954088SQ201610556645
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年7月15日
【發明人】文明, 何康昊, 宋江鋒, 姚勇, 李佩龍, 鄧立, 楊雷
【申請人】中國工程物理研究院材料研究所