激光誘導(dǎo)擊穿光譜測定中藥材中微量元素硒含量的裝置制造方法
【專利摘要】激光誘導(dǎo)擊穿光譜測定中藥材中微量元素硒含量的裝置，包括光譜儀和計(jì)算機(jī)，還設(shè)有脈沖激光器Ⅰ、脈沖激光器Ⅱ、反射鏡、聚焦透鏡Ⅰ、聚焦透鏡Ⅱ、載物臺、會(huì)聚透鏡和光纖收集頭，所述的脈沖激光器Ⅰ發(fā)出的激光束Ⅰ通過反射鏡反射后，照射在聚焦透鏡Ⅰ上，經(jīng)聚焦透鏡Ⅰ會(huì)聚后垂直照射在位于載物臺上的待測樣品表面上；所述的脈沖激光器Ⅱ發(fā)出的激光束Ⅱ經(jīng)聚焦透鏡Ⅱ會(huì)聚后平行照射在待測樣品上；所述的激光束Ⅰ照射在待測樣品表面上后產(chǎn)生等離子體信號，所述的激光束Ⅱ用以增強(qiáng)該信號，被增強(qiáng)后的等離子體光譜信號被會(huì)聚透鏡會(huì)聚進(jìn)光纖收集頭，光纖收集頭將光譜信號傳輸至光譜儀進(jìn)行分析。該裝置還具有結(jié)構(gòu)簡單、體積緊湊和實(shí)時(shí)快速的優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】激光誘導(dǎo)擊穿光譜測定中藥材中微量元素砸含量的裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及激光診斷和光譜分析【技術(shù)領(lǐng)域】，具體來說，涉及一種激光誘導(dǎo)擊穿光譜測定中藥材中微量元素硒含量的裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著近代醫(yī)學(xué)的飛速發(fā)展及中草藥藥理學(xué)研究的不斷深入，隨著無機(jī)化合物的廣泛研究和元素醫(yī)學(xué)的興起，中草藥必需微量元素的研究逐漸成為新的課題。中藥治病機(jī)理的研究中，微量元素的協(xié)同作用是不容忽視的。近年來，微量元素以其生物學(xué)作用、生理功能和臨床治療的實(shí)用價(jià)值引起了人們對中草藥中無機(jī)成分尤其是微量元素的研究興趣。
[0003]硒是維持人體正常生理功能的重要微量元素，在醫(yī)學(xué)上也有著十分重要的生物學(xué)意義.硒具有抗癌防癌，預(yù)防和治療心血管疾病、克山病和大骨節(jié)病，防衰老，抗輻射及增強(qiáng)機(jī)體免疫能力、增強(qiáng)生殖功能等多種醫(yī)療作用。由于硒對于人體的重要作用，已經(jīng)有人注意到活血化瘀藥材的作用與其中硒含量有一定關(guān)系，硒作為人體必需的微量元素在生理活動(dòng)中起著重要作用，硒的分析測定又是多種微量元素中難度較大的一種，因此，人們在環(huán)境、食品和臨床醫(yī)學(xué)等方面對硒的分析研究十分重視。
[0004]在中藥材微量元素硒的測定方法主要有火焰原子吸收法、石墨爐原子吸收法、分光光度等。其中，火焰原子吸收法適于大部分微量元素的測定，其缺陷是測量精度不夠高，尤其是當(dāng)硒元素的含量較低時(shí)。石墨爐原子吸收法測試具有較高的靈敏度，其缺點(diǎn)是石墨管耗價(jià)昂貴，需要對被測試藥材進(jìn)行前期繁復(fù)的預(yù)處理工作。
[0005]而激光誘導(dǎo)擊穿光譜(Laser-1nducedBreakdown Spectroscopy, LIBS)技術(shù)是利用高功率密度激光聚焦在待測樣品表面，產(chǎn)生10000K?20000K高溫的激光等離子體，通過對等離子體中包含的原子、離子、分子所發(fā)射光譜波長的測定分析，確定待測樣品中元素的組成。LIBS技術(shù)運(yùn)行成本低、測量速度快，具有高靈敏度、無需或或只需簡單的樣品預(yù)處理，便能夠?qū)崿F(xiàn)對樣品的多元素同步快速檢測，已經(jīng)被嘗試應(yīng)用于物體元素成分診斷等領(lǐng)域。
[0006]分析可知，在上述中藥材硒微量元素含量的檢測技術(shù)中，目前存在的主要問題是樣品需要預(yù)處理、測試精度有待提高。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0007]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供了一種激光誘導(dǎo)擊穿光譜測定中藥材中微量元素硒含量的裝置，具有結(jié)構(gòu)簡單、體積緊湊和同步快速檢測的優(yōu)點(diǎn)。
[0008]本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:激光誘導(dǎo)擊穿光譜測定中藥材中微量元素硒含量的裝置，包括用于接收光譜信號并分析的光譜儀以及計(jì)算機(jī)，光譜儀將獲得的光譜信號傳輸至計(jì)算機(jī)內(nèi)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，還設(shè)有脈沖激光器1、脈沖激光器I1、反射鏡、聚焦透鏡1、聚焦透鏡I1、載物臺、會(huì)聚透鏡和光纖收集頭，所述的脈沖激光器I發(fā)出的激光束I通過反射鏡反射后，照射在聚焦透鏡I上，經(jīng)聚焦透鏡I會(huì)聚后垂直照射在位于載物臺上的待測樣品表面上；
[0009]所述的脈沖激光器II發(fā)出的激光束II照射在聚焦透鏡II上，經(jīng)聚焦透鏡II會(huì)聚后平行照射在待測樣品上；
[0010]所述的激光束I照射在待測樣品表面上后產(chǎn)生等離子體信號，所述的激光束II用以增強(qiáng)該信號，被增強(qiáng)后的等離子體光譜信號被會(huì)聚透鏡會(huì)聚進(jìn)光纖收集頭，光纖收集頭將采集到的光譜信號通過多路光纖傳輸至光譜儀進(jìn)行分析。
[0011]進(jìn)一步優(yōu)化，還設(shè)有一控制器，該控制器分別通過導(dǎo)線與脈沖激光器1、脈沖激光器I1、光譜儀和計(jì)算機(jī)相連接，所述的控制器根據(jù)計(jì)算機(jī)設(shè)置的參數(shù)對脈沖激光器1、脈沖激光器II和光譜儀的同步和延遲進(jìn)行控制。
[0012]進(jìn)一步優(yōu)化，所述的控制器為同步/延遲控制器。
[0013]有益效果:與以往技術(shù)相比，本實(shí)用新型裝置結(jié)構(gòu)簡單、無需樣品預(yù)處理、能夠?qū)崿F(xiàn)中藥材樣品中硒微量元素的同步快速檢測。本實(shí)用新型裝置具有實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和顯著進(jìn)步，可廣泛應(yīng)用中藥材微量元素的檢測分析領(lǐng)域。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]附圖標(biāo)記:100-脈沖激光器I，200-脈沖激光器II，110-反射鏡，120-聚焦透鏡I，210-聚焦透鏡II，130-載物臺，140-會(huì)聚透鏡，150-光纖收集頭，160-光譜儀，170-控制器，300-待測樣品，400-計(jì)算機(jī)。

【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合實(shí)例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。
[0017]如圖1所示，激光誘導(dǎo)擊穿光譜測定中藥材中微量元素硒含量的裝置，包括用于接收光譜信號并分析的光譜儀160以及計(jì)算機(jī)400，光譜儀160將獲得的光譜信號傳輸至計(jì)算機(jī)400內(nèi)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，還設(shè)有脈沖激光器I 100、脈沖激光器II 200、反射鏡110、聚焦透鏡I 120、聚焦透鏡II 210、載物臺130、會(huì)聚透鏡140和光纖收集頭150，所述的脈沖激光器I 100發(fā)出的激光束I通過反射鏡110反射后，照射在聚焦透鏡I 120上，經(jīng)聚焦透鏡
I120會(huì)聚后垂直照射在位于載物臺130上的待測樣品表面上；
[0018]所述的脈沖激光器II 200發(fā)出的激光束II照射在聚焦透鏡II 210上，經(jīng)聚焦透鏡
II210會(huì)聚后平行照射在待測樣品上；
[0019]所述的激光束I照射在待測樣品表面上后產(chǎn)生等離子體信號，所述的激光束II用以增強(qiáng)該信號，被增強(qiáng)后的等離子體光譜信號被會(huì)聚透鏡140會(huì)聚進(jìn)光纖收集頭150，光纖收集頭150將采集到的光譜信號通過多路光纖傳輸至光譜儀160進(jìn)行分析。
[0020]本方案，為了實(shí)現(xiàn)最佳效果，還可以設(shè)置一控制器170，該控制器可采用同步/延遲控制器，所述控制器170分別通過導(dǎo)線與脈沖激光器I 100、脈沖激光器II 200、光譜儀160和計(jì)算機(jī)400相連接，所述的控制器170根據(jù)計(jì)算機(jī)400設(shè)置的參數(shù)對脈沖激光器I 100、脈沖激光器II 200和光譜儀160的同步和延遲進(jìn)行控制。
[0021]利用上述測量裝置的測量方法，包括以下步驟:
[0022]步驟一、放置好待測樣品300，利用計(jì)算機(jī)400設(shè)置好同步/延遲控制器和光譜儀的參數(shù)；
[0023]步驟二、脈沖激光器I發(fā)出高功率激光通過反射鏡反射后的激光束I經(jīng)聚焦透鏡I聚焦后垂直照射在待測樣品上，產(chǎn)生等離子體火花；
[0024]步驟三、經(jīng)過10-30ms的時(shí)間延遲后，同步/延遲控制器控制脈沖激光器II發(fā)射激光束II，激光束II照射在聚焦透鏡II上，經(jīng)聚焦透鏡II聚焦后的激光束II平行照射在待測樣品上，實(shí)現(xiàn)對等離子體羽再次加熱，用以增強(qiáng)光譜信號；
[0025]步驟四、經(jīng)過200_400ns的時(shí)間延遲后，同步/延遲控制器給光譜儀觸發(fā)信號，光譜儀開始收集光譜信號；
[0026]步驟五、光譜儀收集到的光譜信號傳送給計(jì)算機(jī)進(jìn)行分析，把待測樣品的等離子體光譜信號和硒元素的標(biāo)準(zhǔn)光譜進(jìn)行對比分析，測定中藥材待測樣品中硒微量元素的含量。
[0027]經(jīng)實(shí)驗(yàn)表明:本裝置可實(shí)現(xiàn)對中藥材中硒微量元素含量的實(shí)時(shí)、快速、在線檢測；本裝置具有結(jié)構(gòu)簡單、無需樣品預(yù)處理的優(yōu)點(diǎn)。
【權(quán)利要求】
1.激光誘導(dǎo)擊穿光譜測定中藥材中微量元素硒含量的裝置，包括用于接收光譜信號并分析的光譜儀(160)以及計(jì)算機(jī)(400)，光譜儀(160)將獲得的光譜信號傳輸至計(jì)算機(jī)(400)內(nèi)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，其特征在于: 還設(shè)有脈沖激光器I (100)、脈沖激光器II (200)、反射鏡(110)、聚焦透鏡I (120)、聚焦透鏡II (210)、載物臺(130)、會(huì)聚透鏡(140)和光纖收集頭(150)，所述的脈沖激光器I(100)發(fā)出的激光束I通過反射鏡(110)反射后，照射在聚焦透鏡I (120)上，經(jīng)聚焦透鏡I(120)會(huì)聚后垂直照射在位于載物臺(130)上的待測樣品表面上； 所述的脈沖激光器II (200)發(fā)出的激光束II照射在聚焦透鏡II (210)上，經(jīng)聚焦透鏡II(210)會(huì)聚后平行照射在待測樣品上； 所述的激光束I照射在待測樣品表面上后產(chǎn)生等離子體信號，所述的激光束II用以增強(qiáng)該信號，被增強(qiáng)后的等離子體光譜信號被會(huì)聚透鏡(140)會(huì)聚進(jìn)光纖收集頭(150)，光纖收集頭(150)將采集到的光譜信號通過多路光纖傳輸至光譜儀(160)進(jìn)行分析。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光誘導(dǎo)擊穿光譜測定中藥材中微量元素硒含量的裝置，其特征在于:還設(shè)有一控制器(170)，該控制器(170)分別通過導(dǎo)線與脈沖激光器I (100)、脈沖激光器II (200)、光譜儀(160)和計(jì)算機(jī)(400)相連接，所述的控制器(170)根據(jù)計(jì)算機(jī)(400)設(shè)置的參數(shù)對脈沖激光器I (100)、脈沖激光器II (200)和光譜儀(160)的同步和延遲進(jìn)行控制。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的激光誘導(dǎo)擊穿光譜測定中藥材中微量元素硒含量的裝置，其特征在于:所述的控制器(170)為同步/延遲控制器。
【文檔編號】G01N35/00GK204008464SQ201420428636
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年7月31日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月31日
【發(fā)明者】李秀春 申請人:鄒平縣好生鎮(zhèn)衛(wèi)生院