CN203908950U - 一种基于富集技术的激光诱导污水重金属检测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于富集技术的激光诱导污水重金属检测装置，通过由白纸和光滑平板玻璃组成的基体，来改变液体样品中待测元素的形态，能够有效地克服由于激光聚焦于液体表面而引起的液体溅射和液面波动对光谱稳定性的影响、以及由于水体淬灭效应导致的信号强度低。从而有效的改善LIBS信号，提高LIBS检测的灵敏度和稳定性。
Description
技术领域
本实用新型涉及原子光谱学，属于光谱检测技术领域，具体是一种基于富集技术的激光诱导污水重金属检测装置。
背景技术
随着经济不断的发展，水体严重遭受到污染，尤其是重金属污染和富营养化问题十分突出，这严重危害人们的身体健康。因此，急需对水体中的重金属等有害物质进行检测，保障人们的身体健康。
目前对水中重金属污染的测量主要是依赖在实验室进行的化学分析方法和光谱分析方法，最常用的方法有阳极溶出伏安法、原子吸收光谱法、电感耦合等离子体光谱法、电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS2)等。这些分析方法虽然检测灵敏度较高，但要经历取样制样化验等一系列的过程，操作复杂耗时较长而且相关仪器体积大，主要在实验室完成，难以满足现场快速探测的需求。
激光诱导击穿光谱(LIBS)技术是一种新兴的光谱检测技术，其原理是利用高能量短脉冲的激光束聚焦至样本表面，进行烧蚀、气化、电离，产生激光等离子体，通过分析光谱仪获取的激光等离子体光谱信号来检测物质成分含量。该技术具有无需样品预处理、非破坏性、快速实时检测的优点，可以满足大批量污水中微量重金属的在线检测。
但是，由于激光脉冲通过聚焦透镜聚焦后的能量很强，作用于样品表面，很容易产生液体的溅射，同时高强激光作用于样品表面会使得液面发生严重的波动，从而影响LIBS的检测的稳定性和精确性；另一方面由于水体的淬灭效应，水体中LIBS信号很弱，影响检测灵敏度。
实用新型内容
本实用新型为了克服以上现有技术存在的不足，提出了一种基于富集技术的激光诱导污水检测装置。该装置实现简单，成本较低，能有效增强LIBS信号强度和稳定性，提高检测灵敏度和可重复性。
本实用新型采用的技术方案如下：
一种基于富集技术的激光诱导污水重金属检测装置，包括激光输出系统、电移平台、信号采集系统和分析系统，其特征在于所述的基于富集技术的激光诱导污水重金属检测装置还设有一个用于富集污水样品的由白纸和光滑平板玻璃组成的基体。
所述白纸为普通的打印纸，剪成长5cm，宽1cm的纸片，这种尺寸的纸片浸泡于污水过程中，可实现重金属元素均匀富集于纸片上。
所述的玻璃长50mm宽20mm高3mm，表面抛光，纸片一面紧贴于光滑平板玻璃表面。
所述的基体，固定于电移平台，并随电移平台移动。
与传统的LIBS液体检测手段相比，本实用新型具有的有益效果是：
基于富集技术的激光诱导击穿光谱污水重金属检测装置，将污水中的重金属元素富集于纸片上，能够克服液体溅射和液面波动导致的光谱信号不稳定的缺点，有效地改善LIBS信号，提高检测灵敏度。
附图说明
图1为本实用新型一种基于富集技术的激光诱导污水重金属检测装置图。
图中：1脉冲激光器、2平面反射镜、3聚焦透镜、4光谱仪、5DG535、6光谱仪、7计算机、8电移平台、9富集基体。
图2为本实用新型中富集基体的俯视图。
图中：10光滑平板玻璃、11纸片。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步的说明：
一种基于富集技术的激光诱导污水重金属检测装置，包括激光输出系统、移动平台、信号采集系统和分析系统，以及还设有一个用于富集污水样品的由白纸和玻璃组成的基体。整个装置的检测过程可以描述如下：脉冲激光1经过平面反射镜2反射，通过聚焦透镜3聚焦于由长50mm宽20mm高3mm的光滑平板玻璃10和长5cm，宽1cm的纸片11构成的富集基体9上，基体9预先浸泡于污水中实现重金属元素的富集。基体9固定于电移平台8，移动电移平台8，使得激光每次都打在富集样品的新的位置，等离子体发出的光被光纤4收集并传输到光谱仪6，利用触发器5控制光谱仪6记录实验数据。光谱仪6将实验数据送入计算机7，从而确定元素种类和含量。
Claims (4)
1.一种基于富集技术的激光诱导污水重金属检测装置，包括激光输出系统、电移平台、信号采集系统和分析系统，其特征在于所述的基于富集技术的激光诱导污水重金属检测装置还设有一个用于富集污水样品的由白纸和光滑平板玻璃组成的基体。
2.根据权利要求1所述的一种基于富集技术的激光诱导污水重金属检测装置，其特征在于，所述白纸为普通的打印纸，剪成长5cm，宽1cm的纸片，这种尺寸的纸片浸泡于污水过程中，可实现重金属元素均匀富集于纸片上。
3.根据权利要求1所述的一种基于富集技术的激光诱导污水重金属检测装置，其特征在于，所述的玻璃长50mm宽20mm高3mm，表面抛光，纸片一面紧贴于光滑平板玻璃表面。
4.根据权利要求1所述的一种基于富集技术的激光诱导污水重金属检测装置，其特征在于，所述的基体，固定于电移平台，并随电移平台移动。
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