TWI592650B - 檢測裝置 - Google Patents

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TWI592650B
TWI592650B TW105126613A TW105126613A TWI592650B TW I592650 B TWI592650 B TW I592650B TW 105126613 A TW105126613 A TW 105126613A TW 105126613 A TW105126613 A TW 105126613A TW I592650 B TWI592650 B TW I592650B
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TW
Taiwan
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electrode
detecting device
light
unit
plasma generating
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TW105126613A
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TW201712321A (zh
Inventor
徐振哲
高鵬凱
陳旻均
葉柏緯
黃非紅
Original Assignee
國立臺灣大學
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/62Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
    • G01N21/71Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light thermally excited
    • G01N21/73Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light thermally excited using plasma burners or torches
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2201/00Features of devices classified in G01N21/00
    • G01N2201/02Mechanical
    • G01N2201/022Casings
    • G01N2201/0221Portable; cableless; compact; hand-held

Description

檢測裝置
本發明是有關於一種檢測裝置。
空氣污染與水污染可能引發許多問題。舉例來說,若是長期飲用含有高濃度重金屬離子的水可能導致許多健康上的問題,例如損壞腎臟的功能。因此,相關組織建立了許多重金屬離子在飲用水中的濃度標準。舉例來說,世界衛生組織(World Health Organization,WHO)認定汞離子在飲用水中的濃度最高為6ppb。當常規的監測發現重金屬在水中的濃度高於標準,供應商必須採取措施以使重金屬的濃度低於標準,同時供應商必須盡快通知相關消費者。額外的措施,例如提供替代的飲用水,也可能是需要的,以降低對於公眾健康的風險。
本發明之一技術態樣是在提供一種檢測裝置,其與行動電子裝置協作,以降低檢測裝置的製造成本與以高靈敏度偵測多種不同的特定元素。
根據本發明一實施方式,一種檢測裝置用以與行動電子裝置協作,行動電子裝置具有影像擮取單元。檢測裝置包含電漿產生單元與分光單元。電漿產生單元自樣本產生電漿。分光單元分光電漿發射的光線,以進行光譜分析。行動電子裝置接收並分析由分光單元分光的光線,以檢測樣本中是否含有特定元素。
於本發明之一或多個實施方式中,檢測裝置更包含固定件。固定件將檢測裝置固定於行動電子裝置。
於本發明之一或多個實施方式中,電漿產生單元包含第一電極與第二電極,樣本位於第一電極與第二電極之間。
於本發明之一或多個實施方式中,電漿產生單元更包含電漿產生單元外殼。電漿產生單元外殼形成一空間,其中第一電極與第二電極設置於此空間中,且樣本為位於此空間中的空氣。
於本發明之一或多個實施方式中,電漿產生單元更包含液體吸收件。液體吸收件設置於第一電極上,且樣本為液體吸收件中的液體。
於本發明之一或多個實施方式中,第二電極設置於第一電極的上方。
於本發明之一或多個實施方式中,第一電極設置於第二電極的上方。
於本發明之一或多個實施方式中,液體吸收件之材質為濾紙、布或多孔材料。
於本發明之一或多個實施方式中,液體吸收件附著於第一電極上,且第一電極為負極。
於本發明之一或多個實施方式中,第一電極具有開口,開口為狹縫或針孔。
於本發明之一或多個實施方式中,第二電極為針狀。
於本發明之一或多個實施方式中,電漿產生單元包含第一電極、第二電極與液體吸收件,液體吸收件設置於第一電極上,樣本為液體吸收件中的液體,且第二電極沒有設置於液體吸收件的正上方。
於本發明之於本發明之一或多個實施方式中,分光單元包含分光件,用以分光電漿發射的光線。
於本發明之一或多個實施方式中,分光件為稜鏡或光柵。
於本發明之一或多個實施方式中,分光單元包含分光單元外殼,分光單元外殼具有開口,用以接收電漿發射的光線。
於本發明之一或多個實施方式中,開口為狹縫或針孔。
於本發明之一或多個實施方式中,分光單元更包含擋光結構,用以阻擋通過開口的光線的第零階繞射部份。
於本發明之一或多個實施方式中,擋光結構一體形成於分光單元外殼上。
於本發明之一或多個實施方式中,檢測裝置更包含開關控制單元,用以控制電漿產生單元的開啟時間與行動電子裝置的影像擮取單元的開啟時間的時間差。
根據本發明另一實施方式,檢測裝置包含固定件、電漿產生單元與分光單元。固定件將檢測裝置固定於行動電子裝置。電漿產生單元自樣本產生電漿。分光單元分光電漿發射的光線,以進行光譜分析。行動電子裝置接收並分析由分光單元分光的光線,以檢測樣本中是否含有特定元素。
因為檢測裝置與行動電子裝置協作,以藉由對於樣本所產生的電漿所發射之光線進行的光譜分析檢測樣本中是否含有特定元素,因此檢測裝置可以高靈敏度偵測多種不同的特定元素。此外,因為檢測裝置與行動電子裝置協作,檢測裝置並不需要包含影像擮取單元與資料處理單元。因此,檢測裝置的製造成本可以降低。最後,因為電漿產生單元與分光單元可以被製造為小尺寸,因此檢測裝置會是可攜式的。因此,使用檢測裝置以檢測樣本中是否含有特定元素是非常方便的。
100‧‧‧檢測裝置
200、201、202、203、204‧‧‧電漿產生單元
210‧‧‧第一電極
211‧‧‧第二開口
212‧‧‧第三開口
220‧‧‧第二電極
230‧‧‧液體吸收件
240‧‧‧電漿產生單元外殼
291‧‧‧電源模組
292‧‧‧升壓模組
300、301、302‧‧‧分光單元
310‧‧‧分光單元外殼
311‧‧‧第四開口
312‧‧‧第五開口
320‧‧‧分光件
340‧‧‧擋光結構
400‧‧‧固定件
701‧‧‧光線
801‧‧‧光纖
900‧‧‧行動電子裝置
910‧‧‧影像擮取單元
920‧‧‧資料處理單元
第1圖繪示依照本發明一實施方式之檢測裝置與行動電子裝置的立體示意圖。
第2圖繪示依照本發明一實施方式之檢測裝置與行動電子裝置的側視示意圖。
第3圖繪示依照本發明另一實施方式之檢測裝置與行動電子裝置的側視示意圖。
第4圖繪示依照本發明另一實施方式之檢測裝置與行動電子裝置的側視示意圖。
第5圖繪示依照本發明另一實施方式之檢測裝置與行動電子裝置的側視示意圖。
第6圖繪示依照本發明一實施方式之電漿產生單元的剖面示意圖。
第7圖繪示依照本發明另一實施方式之電漿產生單元的剖面示意圖。
第8圖繪示依照本發明另一實施方式之電漿產生單元的剖面示意圖。
第9圖繪示依照本發明另一實施方式之電漿產生單元的剖面示意圖。
第10圖繪示依照本發明另一實施方式之電漿產生單元與分光單元的剖面示意圖。
第11圖繪示依照本發明另一實施方式之分光單元的剖面示意圖。
第12圖繪示依照本發明另一實施方式之分光單元的部份放大圖。
第13圖繪示依照本發明另一實施方式之分光單元的部份放大圖。
以下將以圖式揭露本發明之複數個實施方式,為明確說明起見,許多實務上的細節將在以下敘述中一併說明。然而,應瞭解到,這些實務上的細節不應用以限制本發明。也就是說,在本發明部分實施方式中,這些實務上的細節是非必要的。此外,為簡化圖式起見,一些習知慣用的結構與元件在圖式中將以簡單示意的方式繪示之。
第1圖繪示依照本發明一實施方式之檢測裝置100與行動電子裝置900的立體示意圖。本發明不同實施方式提供一種檢測裝置100。檢測裝置100主要與行動電子裝置900協作,以檢測樣本中是否含有例如重金屬離子的特定元素。
如第1圖所繪示,檢測裝置100與行動電子裝置900協作。檢測裝置100包含電漿產生單元200與分光單元300。電漿產生單元200自樣本產生電漿。分光單元300分光電漿發射的光線,以進行光譜分析。行動電子裝置900接收並分析由分光單元300分光的光線,以檢測樣本中是否含有特定元素。
第2圖繪示依照本發明一實施方式之檢測裝置100與行動電子裝置900的側視示意圖。如第2圖所繪示,行動電子裝置900包含影像擮取單元910。行動電子裝置900可為智慧型手機或平板電腦。
影像擮取單元910可包含鏡頭、快門、本體以及感應裝置。這些元件的細部配置關係將不在此處贅述。感應裝置可為感光耦合元件(Charge-coupled Device,CCD)或互補式金屬氧化物半導體(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor,CMOS)。應了解到,以上所舉之感應裝置的具體實施方式僅為例示,並非用以限制本發明,本發明所屬技術領域中具有通常知識者,應視實際需要,彈性選擇感應裝置的具體實施方式。
因為檢測裝置100與行動電子裝置900協作,以藉由對於樣本所產生的電漿所發射之光線進行的光譜分析檢測樣本中是否含有特定元素,因此檢測裝置100與行動電子裝置900可以高靈敏度偵測多種不同的特定元素。
此外,檢測裝置100與行動電子裝置900協作,而在大部份的情況中,消費者並不需要額外購買行動電子裝置900(即智慧型手機或平板電腦),且其已包含影像擮取單元910與資料處理單元920。因為行動電子裝置900可以執行影像擮取單元910與資料處理單元920的功能,所以檢測裝置100並不需要包含影像擮取單元與資料處理單元。因此,檢測裝置100的製造成本可以降低。在大部份的情況中,影像擮取單元與資料處理單元的製造成本遠高於電漿產生單元與分光單元,因為檢測裝置100並沒有包含影像擮取單元與資料處理單元,因此檢測裝置100的製造成本可以有效地降低。
因為檢測裝置100的製造成本可以有效降低,檢測裝置100的銷售價格亦可以有效降低,同時對於消費者而言行動電子裝置900為其日常生活中的常見裝置,因此對於消費者而言檢測裝置100變成非常具有吸引力的裝置。
此外,因為電漿產生單元200與分光單元300可以被製造為小尺寸,因此檢測裝置100會是可攜式的。在檢測裝置100與行動電子裝置900協作的時候,檢測裝置100與行動電子裝置900的組合結構仍然是可攜式的。因此,使用檢測裝置100以檢測樣本中是否含有特定元素是非常方便的。
檢測裝置100更包含固定件400。固定件400將檢測裝置100固定於行動電子裝置900。具體而言,固定件400可為插槽,並且行動電子裝置900是被插入組裝於固定件400。或者,固定件400可為夾持件,並且行動電子裝置900是被固定件400夾持而固定。或者,固定件400可為黏著層,並且固定件400黏著於行動電子裝置900,因而使檢測裝置100固定於行動電子裝置900。
具體而言,檢測裝置100更可包含至少一光纖、至少一透鏡且/或至少一反射鏡。光纖、透鏡且/或反射鏡為設置於電漿產生單元200與分光單元300之間,以使電漿產生單元200與分光單元300之間的光路可以依照設計的需求調整。
具體而言,電漿產生單元200設置於分光單元300相對於行動電子裝置900的一側,但這並不限制本發明。第3圖繪示依照本發明另一實施方式之檢測裝置100與行動電子裝置900的側視示意圖。如第3圖所繪示,電漿產生單元200設置於分光單元300的頂面。第4圖繪示依照本發明另一實施方式之檢測裝置100與行動電子裝置900的側視示意圖。如第4圖所繪示,電漿產生單元200嵌設於分光單元300中。第5圖繪示依照本發明另一實施方式之檢測裝置100與行動電子裝置900的側視示意圖。如第5圖所繪示,電漿產生單元200與分光單元300為互相分離的裝置,檢測裝置100更包含光纖801,且光纖801連接電漿產生單元200與分光單元300。
第6圖繪示依照本發明一實施方式之電漿產生單元200的剖面示意圖。如第6圖所繪示,電漿產生單元200包含第一電極210與第二電極220,樣本位於第一電極210與第二電極220之間。具體而言,電漿產生單元200更包含液體吸收件230。液體吸收件230設置於第一電極210上,且樣本為液體吸收件230中的液體。第二電極220設置於第一電極210的上方(向下的方向D定義為重力的方向)。
液體吸收件230之材質為濾紙、布或多孔材料。應了解到,以上所舉之液體吸收件230的具體實施方式僅為例示,並非用以限制本發明,本發明所屬技術領域中具 有通常知識者,應視實際需要,彈性選擇液體吸收件230的具體實施方式。
第二電極220可為針狀。應了解到,以上所舉之第二電極220的具體實施方式僅為例示,並非用以限制本發明,本發明所屬技術領域中具有通常知識者,應視實際需要,彈性選擇第二電極220的具體實施方式。
第一電極210與第二電極220之間的距離可以小於約2釐米。具體而言,第一電極210與第二電極220之間的距離可以為0.8釐米至1.2釐米。應了解到,以上所舉之第一電極210與第二電極220的具體實施方式僅為例示,並非用以限制本發明,本發明所屬技術領域中具有通常知識者,應視實際需要,彈性選擇第一電極210與第二電極220的具體實施方式。
電漿產生單元200更包含電漿產生單元外殼240。第一電極210與第二電極220設置於電漿產生單元外殼240中。電漿產生單元外殼240具有第一開口(未繪示),且電漿發射的光線藉由通過第一開口離開電漿產生單元外殼240。另外,電漿產生單元外殼240沒有形成密閉空間,因此電漿產生單元外殼240中的氣壓為約1大氣壓。在其他實施方式中,第一開口可被透明件取代,且透明件之材質可為例如玻璃。
電漿產生單元200更可包含電源模組291與升壓模組292。電源模組291電性連接升壓模組292。升壓模組292電性連接第一電極210與第二電極220。具體而言, 電源模組291為直流電源模組,且電源模組291的輸出電壓為約1伏特至約100伏特。或者,電源模組291的輸出電壓可為,舉例來說,9伏特。升壓模組292為脈衝型高壓模組、直流型高壓模組或交流型高壓模組,且升壓模組292的輸出電壓為約500伏特至約10000伏特。或者,升壓模組292的輸出電壓可為,舉例來說,3000伏特。
具體而言,電源模組291可為電池。在其他實施方式中,電漿產生單元200並不包含電源模組291,且升壓模組292電性連接行動電子裝置900。升壓模組292可以藉由行動電子裝置900的USB端口或耳機插孔電性連接行動電子裝置900。
在電漿產生單元200被啟動後,第一電極210與第二電極220之間會產生電位差。於是電漿將會自第一電極210與第二電極220之間的空氣產生。然後,第一電極210與第二電極220之間的溫度將會因為電漿的形成而升高,並且部分樣本會蒸發至空氣中。於是,部分蒸發的樣本將會變成電漿,且電漿會包含樣本中的元素。
第一電極210為陰極,第二電極220為陽極。在本實施方式中,第一電極210為負極,第二電極220為正極。因為液體吸收件230為附著於第一電極210上,且第一電極210為負極,自樣本產生的陽離子將會被吸引至第一電極210,然後第一電極210會因此升至更高溫度,且更多在液體吸收件230中的元素會被蒸發。於是,在液 體吸收件230中的元素所產生的電漿所發射的光線之強度會變得更強。
第7圖繪示依照本發明另一實施方式之電漿產生單元201的剖面示意圖。如第7圖所繪示,本實施方式的電漿產生單元201類似於第6圖的電漿產生單元200,兩者的主要差異在於,在本實施方式中,第一電極210設置於第二電極220的上方。
第8圖繪示依照本發明另一實施方式之電漿產生單元202的剖面示意圖。如第8圖所繪示,本實施方式的電漿產生單元202類似於第7圖的電漿產生單元201,兩者的主要差異在於,在本實施方式中,液體吸收件230設置於第一電極210相對於第二電極220的一側,第一電極210具有第二開口211,以將液體吸收件230裸露至第二電極220。第二電極220可為針狀。
進一步來說,第二電極220沒有設置於液體吸收件230的正上方。在電漿自液體吸收件230產生後,液體吸收件230的溫度將會升高,且蒸發的液體會導致第一電極210與第二電極220之間的流體(主要為空氣)對流,這可能會影響電漿發射的光線的穩定度。因為第二電極220沒有設置於液體吸收件230的正上方,蒸發液體所導致的對流將較不會影響第一電極210與第二電極220之間的流體,於是電漿發射的光線的穩定度亦較不會受到蒸發液體的影響。
第9圖繪示依照本發明另一實施方式之電漿產生單元203的剖面示意圖。如第9圖所繪示,本實施方式的電漿產生單元203類似於第6圖的電漿產生單元200,以下將描述兩者的主要差異。
電漿產生單元203沒有包含液體吸收件230。電漿產生單元外殼240形成一空間。第一電極210與第二電極220設置於此空間中,且樣本為位於此空間中的空氣。
在本實施方式中,此空間並非封閉空間,換句話說,此空間為連通外部環境的開放空間,但這並不限制本發明。在其他實施方式中,此空間可為封閉空間。
具體而言,第一電極210與第二電極220之間的距離為約0.1釐米至約1釐米。或者,第一電極210與第二電極220之間的距離為約0.5釐米。第一電極210之一端的表面面積為約0.1平方公分至約5平方公分,第二電極220之一端的表面面積為約0.1平方公分至約5平方公分。或者,第一電極210之一端的表面面積為約0.32平方公分,第二電極220之一端的表面面積為約0.32平方公分。
第10圖繪示依照本發明另一實施方式之電漿產生單元204與分光單元300的剖面示意圖。如第10圖所繪示,第一電極210具有第三開口212,且第三開口212可為狹縫或針孔。分光單元300包含分光單元外殼310與分光件320。分光單元外殼310具有第四開口311與第五開口312。第四開口311用以接收電漿發射的光線。分光件320分光電漿發射的光線。分光後之光線可以藉由第五開口 312離開分光單元外殼310,但此並不限制本發明。在其他實施方式中,第四開口311可被透明件取代,且第五開口312可被透明件取代。透明件之材質可為例如玻璃。
電漿發射的光線會通過第三開口212,且通過第三開口212的光線成為分光單元300的光源。因為電漿產生於鄰近第一電極210的地方,所以電漿發射的光線將會直接通過第一電極210的第三開口212。因此,對位相關的問題將可避免,因而提升檢測敏銳度。另外,因為第一電極210的第三開口212亦為光路的一部份,因此檢測裝置100的整體架構被簡化,因而使檢測裝置100的尺寸縮小。
分光單元300更可包含透鏡組330。透鏡組330包含至少一透鏡,且透鏡可為凸透鏡、凹透鏡、平面凸透鏡或平面凹透鏡。透鏡組330可以調整電漿發射的光線的光路,或者透鏡組330可以會聚電漿發射的光線。於是,電漿發射的光線的光路所需的空間可以因此縮小,且分光單元300的尺寸可以因此進一步縮小。
在一些實施方式中,透鏡組330設置於第四開口311與分光件320之間。在一些實施方式中,透鏡組330設置於分光件320與第五開口312之間。在一些實施方式中,透鏡組330設置於第四開口311與分光件320之間與分光件320與第五開口312之間。
在一些實施方式中,第三開口212的尺寸(舉例來說,開口寬度或者開口孔徑)可為約0.01釐米至約2釐 米。當第三開口212為針孔時,第三開口212的孔徑可為約0.01釐米至約2釐米。當第三開口212為狹縫時,第三開口212的寬度可為約0.01釐米至約2釐米。第三開口212的形狀可為圓形、矩形、橢圓形或三角形。應了解到,以上所舉之第三開口212的具體實施方式僅為例示,並非用以限制本發明,本發明所屬技術領域中具有通常知識者,應視實際需要,彈性選擇第三開口212的具體實施方式。
分光件320可為稜鏡或光柵。應了解到,以上所舉之分光件320的具體實施方式僅為例示,並非用以限制本發明,本發明所屬技術領域中具有通常知識者,應視實際需要,彈性選擇分光件320的具體實施方式。
在電漿發射的光線被分光件320分光後,光線中具有不同波長的成分將會以不同的方向前進。接著,光線中具有不同波長的成分將會成像於影像擮取單元910的感應裝置的不同位置。於是,藉由量測影像擮取單元910所形成的影像的不同位置的亮度,樣本所產生之電漿發射的光線的頻譜將可被得知。
第11圖繪示依照本發明另一實施方式之分光單元301的剖面示意圖。如第11圖所繪示,本實施方式的分光單元301類似於第10圖的分光單元300,以下將描述兩者的主要差異。
第四開口311為一狹縫或一針孔,且在本實施方式中第一電極210(見第10圖)並不具有第三開口212(見第 10圖)。電漿發射的光線將會通過第四開口311,且通過第四開口311的光線會成為分光單元300的光源。
在一些實施方式中,第四開口311的尺寸(舉例來說,開口寬度或者開口孔徑)可為約0.01釐米至約2釐米。當第四開口311為針孔時,第四開口311的孔徑可為約0.01釐米至約2釐米。當第四開口311為狹縫時,第四開口311的寬度可為約0.01釐米至約2釐米。第四開口311的形狀可為圓形、矩形、橢圓形或三角形。應了解到,以上所舉之第四開口311的具體實施方式僅為例示,並非用以限制本發明,本發明所屬技術領域中具有通常知識者,應視實際需要,彈性選擇第四開口311的具體實施方式。
第12圖繪示依照本發明另一實施方式之分光單元301的部份放大圖。如第12圖所繪示,分光單元301更包含擋光結構340,擋光結構340阻擋通過第四開口311的光線701的第零階繞射部份。
因為光線會通過第四開口311,且行動電子裝置900的影像擮取單元910會接收被分光單元301分光的光線,光線中的第零階繞射部份將會成像於影像擮取單元910。因為光線的第零階繞射部份的亮度遠大於光線的其他部分,假如影像擮取單元910會依照其入射光的最大亮度改變自身的曝光時間與光圈大小,光線的其他部分,其包含必要的頻譜資訊,將會在偵測影像中顯得不清楚。假如擋光結構340阻擋通過第四開口311的光線701的第零階繞射部份,光線701的第零階繞射部份就不會影響影像擮取單元 910的曝光時間與光圈大小,於是在偵測影像中光線的其他部分就不會顯得不清楚。
第13圖繪示依照本發明另一實施方式之分光單元302的部份放大圖。如第13圖所繪示,本實施方式的分光單元302類似於第12圖的分光單元301,兩者的主要差異在於,在本實施方式中,擋光結構340一體形成於分光單元外殼310上。
在一些實施方式中,擋光結構340一體形成於第一電極210上,以形成類似於第13圖中的結構。
如第2圖所繪示,檢測裝置100更包含開關控制單元500。開關控制單元500控制電漿產生單元200的開啟時間與行動電子裝置900的影像擮取單元910的開啟時間的時間差。在一些實施方式中,時間差為零,換句話說,開關控制單元500同時開啟電漿產生單元200與行動電子裝置900的影像擮取單元910。在電漿產生單元200開啟後,電漿自樣本中產生,接著分光單元300分光電漿發射的光線。因為電漿產生單元200與影像擮取單元910為同時開始,分光後之光線將會成像於影像擮取單元910的感應裝置。
前述敘述並不限制本發明。時間差可為約0.001秒至約1秒。在一些實施方式中,時間差為0.01秒,換句話說,電漿產生單元200先被開啟,然後影像擮取單元910再被開啟。
開關控制單元500可包含開關,以開啟電漿產生單元200。在使用者藉由行動電子裝置900的使用者介面開啟行動電子裝置900的影像擮取單元910後,行動電子裝置900傳送訊號至開關,接著開關控制單元500的開關開啟電漿產生單元200。於是,開關控制單元500同時開啟電漿產生單元200與行動電子裝置900的影像擮取單元910。
開關可為光感開關,且開關可被行動電子裝置900的光源觸發。在一些實施方式中,開關可被行動電子裝置900的閃光燈觸發,但這並不限制本發明。在其他實施方式中,開關可設置於顯示螢幕的前方,且開關會被顯示螢幕發射的光線觸發。
開關可為電晶體、電子晶片或開閉開關,且開關控制單元500更可包含訊號傳輸模組。訊號傳輸模組可為線路,且行動電子裝置900可藉由行動電子裝置900的耳機插孔與線路傳遞電流訊號至開關以開啟電漿產生單元200。或者,訊號傳輸模組可為藍牙模組。行動電子裝置900可以傳遞電磁訊號至藍牙模組,然後藍牙模組傳輸訊號至開關以開啟電漿產生單元200。
在一些實施方式中,為了要操控或改變樣品的一些特性,例如導電性、pH值或化學組成,檢測裝置100更可包含第三電極(未繪示)與第四電極(未繪示)。第三電極與第四電極形成一組電極。
因為檢測裝置100與行動電子裝置900協作,以藉由對於樣本所產生的電漿所發射之光線進行的光譜分析檢測樣本中是否含有特定元素,因此檢測裝置100與行動電子裝置900可以高靈敏度偵測多種不同的特定元素。此外,因為檢測裝置100與行動電子裝置900協作,檢測裝置100並不需要包含影像擮取單元910與資料處理單元920。因此,檢測裝置100的製造成本可以降低。最後,因為電漿產生單元200與分光單元300可以被製造為小尺寸,因此檢測裝置100會是可攜式的。因此,使用檢測裝置100以檢測樣本中是否含有特定元素是非常方便的。
雖然本發明已以實施方式揭露如上,然其並非用以限定本發明,任何熟習此技藝者,在不脫離本發明之精神和範圍內,當可作各種之更動與潤飾,因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
100‧‧‧檢測裝置
200‧‧‧電漿產生單元
300‧‧‧分光單元
900‧‧‧行動電子裝置

Claims (19)

  1. 一種檢測裝置,其中該檢測裝置與一行動電子裝置協作,且該行動電子裝置具有一影像擮取單元,該檢測裝置包含:一電漿產生單元,用以自一樣本產生電漿;以及一分光單元,用以分光電漿發射的光線,以進行光譜分析,其中該行動電子裝置接收並分析由該分光單元分光的光線,以檢測該樣本中是否含有一特定元素。
  2. 如請求項1所述之檢測裝置,其中該電漿產生單元包含一第一電極與一第二電極,該樣本位於該第一電極與該第二電極之間。
  3. 如請求項2所述之檢測裝置,其中該電漿產生單元更包含:一電漿產生單元外殼,形成一空間,其中該第一電極與該第二電極設置於該空間中,且該樣本為位於該空間中的空氣。
  4. 如請求項2所述之檢測裝置,其中該電漿產生單元更包含一液體吸收件,該液體吸收件設置於該第一電極上,且該樣本為該液體吸收件中的液體。
  5. 如請求項4所述之檢測裝置,其中該第二電極設置於該第一電極的上方。
  6. 如請求項4所述之檢測裝置,其中該第一電極設置於該第二電極的上方。
  7. 如請求項4所述之檢測裝置,其中該液體吸收件之材質為濾紙、布或多孔材料。
  8. 如請求項4所述之檢測裝置,其中該液體吸收件附著於該第一電極上,且該第一電極為負極。
  9. 如請求項2所述之檢測裝置,其中該第一電極具有一開口,該開口為一狹縫或一針孔。
  10. 如請求項2所述之檢測裝置,其中該第二電極為針狀。
  11. 如請求項1所述之檢測裝置,其中該電漿產生單元包含一第一電極、一第二電極與一液體吸收件,該液體吸收件設置於該第一電極上,該樣本為該液體吸收件中的液體,且該第二電極沒有設置於該液體吸收件的正上方。
  12. 如請求項1所述之檢測裝置,其中該分光單元包含一分光件,用以分光電漿發射的光線。
  13. 如請求項12所述之檢測裝置,其中該分光件為一稜鏡或一光柵。
  14. 如請求項1所述之檢測裝置,其中該分光單元包含一分光單元外殼,該分光單元外殼具有一開口,用以接收電漿發射的光線。
  15. 如請求項14所述之檢測裝置,其中該開口為一狹縫或一針孔。
  16. 如請求項14所述之檢測裝置,其中該分光單元更包含一擋光結構,用以阻擋通過該開口的光線的第零階繞射部份。
  17. 如請求項16所述之檢測裝置,其中該擋光結構一體形成於該分光單元外殼上。
  18. 如請求項1所述之檢測裝置,更包含:一開關控制單元,用以控制該電漿產生單元的開啟時間與該行動電子裝置的該影像擮取單元的開啟時間的時間差。
  19. 一種檢測裝置,包含:一固定件,用以將該檢測裝置固定於一行動電子裝置。 一電漿產生單元,用以自一樣本產生電漿;以及 一分光單元,用以分光電漿發射的光線,以進行光譜分析,其中該行動電子裝置接收並分析由該分光單元分光的光線,以檢測該樣本中是否含有一特定元素。
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