一種用于激光剝蝕固體的樣品池的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種用于激光剝蝕固體的樣品池，樣品池包括具有樣品擺放臺的塞入體和下端開口的固定筒體，樣品擺放臺位于塞入體的上端，固定筒體的上方有一個對激光波長是透明的窗口，該窗口允許激光能量穿過并聚焦到樣品表面，塞入體從固定筒體的下端開口部塞入，使固定筒體內(nèi)形成一個密閉空腔，樣品擺放臺位于密閉空腔內(nèi)，固定筒體上設(shè)置有與密閉空腔相通的進(jìn)氣口和出氣口，其優(yōu)點是樣品池的進(jìn)出氣口固定設(shè)置，取放樣品時，不涉及進(jìn)出氣口的位置變化，進(jìn)出氣管一直固定，保證氣路的正常狀態(tài)。樣品池的窗口一直固定，聚焦不會受到影響，重現(xiàn)性比較好。樣品池是封閉氣密的，避免樣品的損失及空氣的摻入。樣品池的密閉空腔體積約為8cm3。
【專利說明】—種用于激光剝蝕固體的樣品池
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種樣品池，尤其是涉及一種用于激光剝蝕固體的樣品池。
【背景技術(shù)】
[0002]LA-1CP-MS ( Laser Ablation Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry的縮寫)是指激光剝蝕(熔蝕、燒蝕、濺射)電感耦合等離子體質(zhì)譜技術(shù)，由激光剝蝕固體進(jìn)樣系統(tǒng)和電感耦合等離子體質(zhì)譜儀兩部分組成。激光剝蝕固體進(jìn)樣系統(tǒng)一般包括激光器、激光光學(xué)系統(tǒng)、樣品池、移動平臺、顯微成像系統(tǒng)、氣溶膠傳輸系統(tǒng)、控制裝置等部分。電感耦合等離子體質(zhì)譜儀由ICP (離子源)、接口錐、透鏡組、四極桿質(zhì)量分析器、檢測器、真空泵等組成。
[0003]樣品池是影響LA-1CP-MS分析性能的主要部件之一，樣品池用于放置樣品及激光剝蝕，因而樣品池的設(shè)計很重要，粒子在從剝蝕區(qū)至ICP的傳輸期間混合，所以樣品池的設(shè)計可以控制信號的瞬變性。
[0004]現(xiàn)有的樣品池包括蓋體和樣品底座，蓋體蓋在底座上后形成密閉空腔，進(jìn)氣口設(shè)置在底座，出氣口設(shè)置在蓋體，激光入射窗口位于蓋體上。該結(jié)構(gòu)的樣品池存在如下問題:
1.蓋體與樣品底座形成的密閉腔體體積大，完全排出氣溶膠需要時間長，時間分辨率差；
2.當(dāng)需要將樣品放入或取出時，需要將蓋體從底座上擰開，這會使與出氣口相連的通氣管轉(zhuǎn)動，會造成氣路的泄漏，蓋體也有可能脫落墜地造成損壞；3.由于激光入射窗口位于蓋體上，蓋體的頻繁動作，會造成窗口的不平衡，激光聚焦受影響，重現(xiàn)性比較差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種時間分辨率好、重現(xiàn)性好和氣密性好的用于激光剝蝕固體的樣品池。
[0006]本實用新型解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為:一種用于激光剝蝕固體的樣品池，樣品池包括具有樣品擺放臺的塞入體和下端開口的固定筒體，所述的樣品擺放臺位于塞入體的上端，所述的固定筒體的上方有一個對激光波長是透明的窗口，該窗口允許激光能量穿過并聚焦到樣品表面，所述的塞入體從固定筒體的下端開口部塞入，使所述的固定筒體內(nèi)形成一個密閉空腔，所述的樣品擺放臺位于所述的密閉空腔內(nèi)，所述的固定筒體上設(shè)置有與所述的密閉空腔相通的進(jìn)氣口和出氣口。
[0007]所述的塞入體包括一體設(shè)置的底座和螺桿，所述的固定筒體的下端為螺紋孔，所述的螺桿與所述的螺紋孔配合，所述的底座位于所述的固定筒體下方。螺桿和螺紋孔的相互配合，塞入體的安裝或取出也比較方便，通過調(diào)整螺桿的伸入量來調(diào)整密閉空間的大小，該樣品池中除螺桿可移動外，其余部分全部固定，這樣可以確保激光的聚焦?fàn)顟B(tài)，改善方法的重現(xiàn)性。
[0008]所述的樣品擺放臺位于密閉空腔的中間，所述的樣品擺放臺與固定筒體的內(nèi)壁之間具有環(huán)形間隙，所述的進(jìn)氣口對準(zhǔn)所述的樣品擺放臺的側(cè)壁，所述的出氣口靠近所述的窗口。從進(jìn)氣口進(jìn)來的氬氣先吹到樣品擺放臺的側(cè)壁上，然后再將樣品池?zé)g出來的氣溶膠送入到電感耦合等離子體質(zhì)譜儀內(nèi)。由于激光在剝蝕樣品過程中，物質(zhì)呈現(xiàn)團(tuán)塊，分子、原子和離子狀態(tài)，相比于氬氣直接吹樣品，氬氣先吹到樣品擺放臺的側(cè)壁后再將氣溶膠帶出具有一個時間差，氣溶膠更有利于形成初級等離子體。
[0009]所述的固定筒體外設(shè)置有環(huán)狀安裝板，所述的環(huán)狀安裝板位于進(jìn)氣口以下位置，所述的環(huán)狀安裝板位置處的固定筒體上設(shè)置進(jìn)樣通道。進(jìn)樣通道用于取放固定樣品，只要將螺桿稍微往下擰一點就可以，這樣可以確保激光的聚焦?fàn)顟B(tài)，改善方法的重現(xiàn)性。
[0010]所述的窗口為石英窗口，所述的石英窗口呈傾斜狀固定在固定筒體的上端，所述的石英窗口的傾斜角度為8度-12度。不會反射激光返回激光器內(nèi)部，造成激光器損壞，同時使激光光學(xué)系統(tǒng)簡單，降低生產(chǎn)激光剝蝕固體進(jìn)樣系統(tǒng)的成本。
[0011]所述的螺柱上設(shè)置有一臺階，所述的螺紋孔與所述的密閉空腔之間設(shè)置有擋壁，所述的臺階上設(shè)置有密封圈，所述的密封圈緊靠在所述的擋壁上。密封圈的設(shè)置是進(jìn)一步保證空腔的氣密性。
[0012]所述的塞入體和所述的固定筒體采用材料為聚四氟乙烯。塞入體和固定筒體直接采用聚四氟乙烯注塑加工而成，加工方便。
[0013]所述的密閉空腔的體積約為8 cm3。本樣品池的死體積小，可快速有效的將氣溶膠導(dǎo)入到ICP離子源中，時間分辨率優(yōu)于2 S。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的優(yōu)點在于樣品池的出氣口和進(jìn)氣口固定設(shè)置在固定筒體上，取放樣品時，不涉及出氣口和進(jìn)氣口的位置變化，進(jìn)出氣管是一直固定的，保證氣路的正常狀態(tài)。樣品池的窗口是一直固定的，聚焦不會受到影響，重現(xiàn)性比較好。樣品池要求是封閉氣密的，以避免樣品的損失及空氣的摻入。樣品池密閉空腔的體積小，有利于改善時間分辨率，這對逐層分析有重要的意義。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為本實用新型的剖視圖；
[0016]圖2為本實用新型的結(jié)構(gòu)圖；
[0017]圖3為本實用新型的塞入體結(jié)構(gòu)圖；
[0018]圖4為本實用新型的固定筒體的結(jié)構(gòu)圖。
【具體實施方式】
[0019]以下結(jié)合附圖實施例對本實用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0020]如圖1和圖2所示的一種用于激光剝蝕固體的樣品池，樣品池包括具有樣品擺放臺3的塞入體I和下端開口的固定筒體2，樣品擺放臺3位于塞入體I的上端，固定筒體2的上方有一個對激光波長是透明的窗口 4，該窗口 4允許激光能量穿過并聚焦到樣品表面，塞入體I從固定筒體2的下端開口部塞入，使固定筒體2內(nèi)形成一個密閉空腔5，樣品擺放臺3位于密閉空腔5內(nèi)，固定筒體2上設(shè)置有與密閉空腔5相通的進(jìn)氣口 21和出氣口 22。
[0021]如圖3所示的塞入體I包括一體設(shè)置的底座11和螺桿12，固定筒體2的下端為螺紋孔23，螺桿12與螺紋孔23配合，底座11位于固定筒體2下方。
[0022]在此具體實施例中，樣品擺放臺3位于密閉空腔5的中間，樣品擺放臺3與固定筒體2的內(nèi)壁之間具有環(huán)形間隙，進(jìn)氣口 21對準(zhǔn)樣品擺放臺3的側(cè)壁，出氣口 22靠近窗口 4。
[0023]如圖4所示的固定筒體2外設(shè)置有環(huán)狀安裝板24，環(huán)狀安裝板24位于進(jìn)氣口 21以下位置，環(huán)狀安裝板24位置處的固定筒體2上設(shè)置進(jìn)樣通道25。
[0024]在此具體實施例中，窗口 4為石英窗口，石英窗口呈傾斜狀固定在固定筒體2的上端，石英窗口的傾斜角度為8度-12度。
[0025]在此具體實施例中，螺桿12上設(shè)置有一臺階13，螺紋孔23與密閉空腔5之間設(shè)置有擋壁6，臺階13上設(shè)置有密封圈7，密封圈7緊靠在擋壁上。
[0026]在此具體實施例中，塞入體I和固定筒體2采用材料為聚四氟乙烯。
[0027]在此具體實施例中，密閉空腔5的體積約為8 cm3。
【權(quán)利要求】
1.一種用于激光剝蝕固體的樣品池，其特征在于樣品池包括具有樣品擺放臺的塞入體和下端開口的固定筒體，所述的樣品擺放臺位于塞入體的上端，所述的固定筒體的上方有一個對激光波長是透明的窗口，該窗口允許激光能量穿過并聚焦到樣品表面，所述的塞入體從固定筒體的下端開口部塞入，使所述的固定筒體內(nèi)形成一個密閉空腔，所述的樣品擺放臺位于所述的密閉空腔內(nèi)，所述的固定筒體上設(shè)置有與所述的密閉空腔相通的進(jìn)氣口和出氣口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于激光剝蝕固體的樣品池，其特征在于所述的塞入體包括一體設(shè)置的底座和螺桿，所述的固定筒體的下端為螺紋孔，所述的螺桿與所述的螺紋孔配合，所述的底座位于所述的固定筒體下方。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用于激光剝蝕固體的樣品池，其特征在于所述的樣品擺放臺位于密閉空腔的中間，所述的樣品擺放臺與固定筒體的內(nèi)壁之間具有環(huán)形間隙，所述的進(jìn)氣口對準(zhǔn)所述的樣品擺放臺的側(cè)壁，所述的出氣口靠近所述的窗口。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種用于激光剝蝕固體的樣品池，其特征在于所述的固定筒體外設(shè)置有環(huán)狀安裝板，所述的環(huán)狀安裝板位于進(jìn)氣口以下位置，所述的環(huán)狀安裝板位置處的固定筒體上設(shè)置進(jìn)樣通道。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種用于激光剝蝕固體的樣品池，其特征在于所述的窗口為石英窗口，所述的石英窗口呈傾斜狀固定在固定筒體的上端，所述的石英窗口的傾斜角度為8度-12度。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種用于激光剝蝕固體的樣品池，其特征在于所述的螺桿上設(shè)置有一臺階，所述的螺紋孔與所述的密閉空腔之間設(shè)置有擋壁，所述的臺階上設(shè)置有密封圈，所述的密封圈緊靠在所述的擋壁上。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于激光剝蝕固體的樣品池，其特征在于所述的塞入體和所述的固定筒體采用材料為聚四氟乙烯。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于激光剝蝕固體的樣品池，其特征在于所述的密閉空腔的體積約為8 cm3。
【文檔編號】G01N1/44GK203672702SQ201320800559
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2013年12月6日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月6日
【發(fā)明者】金獻(xiàn)忠, 張建波, 謝健梅, 陳建國 申請人:寧波檢驗檢疫科學(xué)技術(shù)研究院