一種兩束激光合束及線性聚焦裝置的制造方法
【專利摘要】本發明涉及痕量有機污染物在線檢測領域，旨在提供一種兩束激光合束及線性聚焦裝置。該裝置包括深紫外激光器、可調諧激光器、平凸透鏡、飛行時間質譜儀和計算機終端；通過在激光光路上設置紫外分束片和紫外反射鏡，使深紫外激光經紫外反射鏡反射后與穿透紫外分束片的可調諧激光實現合束，合束后的激光經過平凸透鏡之后投射于飛行時間質譜儀。本發明將可調諧激光器和深紫外激光器的出射激光進行合束以作為電離源，在對苯、甲苯、氯苯等小分子時，采用可調諧激光作為電離源，即可達到選擇性電離的效果。在對三氯苯等大分子時采用可調諧激光及深紫外激光共同作為電離源，可達到電離大分子的效果；在實現選擇性電離效果的同時減少電離碎片。
【專利說明】
一種兩束激光合束及線性聚焦裝置
技術領域
[0001]本發明涉及痕量有機污染物在線檢測領域，具體涉及一種兩束激光合束及線性聚焦裝置。
【背景技術】
[0002]二惡英類痕量物質的在線檢測，其主要原理是將痕量有機物進行電離后通過飛行時間質譜儀。不同的離子由于質荷比不同，會存在飛行時間差異，由此可以進行物質成分的分析。
[0003]傳統的電離源包括EI及紫外燈等電離源，其缺點是不能調諧，并且會產生大量的碎片。由于只應用單一電離源的光束方案，只能達到選擇性電離小分子的效果或者產生許多電離碎片。因此，傳統的光路設計方案無法選擇性電離相應的大分子物質。
【發明內容】
[0004]本發明要解決的技術問題是，克服現有技術中的不足，提供一種兩束激光合束及線性聚焦裝置。
[0005]為解決技術問題，本發明的解決方案是:
[0006]提供一種兩束激光合束及線性聚焦裝置，包括深紫外激光器、平凸透鏡、飛行時間質譜儀和計算機終端，飛行時間質譜儀通過信號線接至計算機終端;該裝置還包括可調諧激光器，可調諧激光器與深紫外激光器的出射激光具有相互平行的光路；
[0007]在可調諧激光器的出射激光光路上設置紫外分束片，同時在深紫外激光器的出射激光光路上設置紫外反射鏡，使深紫外激光經紫外反射鏡反射后與穿透紫外分束片的可調諧激光實現合束;或者，在深紫外激光器的出射激光光路上設置紫外分束片，同時在可調諧激光器的出射激光光路上設置紫外反射鏡，使可調諧激光經紫外反射鏡反射后與穿透紫外分束片的深紫外激光實現合束；
[0008]在合束后的激光光路上還設有至少一個紫外反射鏡，使合束后的激光能夠經過平凸透鏡之后投射于飛行時間質譜儀的激光入射窗口。
[0009]作為改進，所述裝置還包括打孔光學平臺，其表面設有中空的保護罩;所述紫外分束片和紫外反射鏡均安置于打孔光學平臺上，且被保護罩包圍；打孔光學平臺和保護罩上均開設了用于通過激光光束的通孔。
[0010]作為改進，所述計算機終端是筆記本電腦或PC電腦。
[0011 ]與現有技術相比，本發明的有益效果在于:
[0012]1、通過紫外分束片和紫外反射鏡配合使用，將可調諧激光器和深紫外激光器的出射激光進行合束以作為電離源，在對苯、甲苯、氯苯等小分子時，采用可調諧激光作為電離源，即可達到選擇性電離的效果。在對三氯苯等大分子時采用可調諧激光及深紫外激光共同作為電離源，可以達到電離大分子的效果。
[0013]2、本發明在實現選擇性電離效果的同時，還能減少電離碎片。
【附圖說明】
[0014]圖1是本發明所述兩束激光合束及線性聚焦裝置結構示意圖。
[0015]圖中附圖標記:1-1.可調諧激光器、1-2.深紫外激光器、2.紫外反射鏡、3.紫外分束片、4.紫外反射鏡、5.紫外反射鏡、6.平凸透鏡、7.打孔光學平臺、8.飛行時間質譜儀、9.計算機終端。
【具體實施方式】
[0016]下面結合附圖，對本發明的具體實現方式進行描述。
[0017]如圖1所示，本發明中所述兩束激光合束及線性聚焦裝置，包括可調諧激光器1-1和深紫外激光器1-2，其出射激光具有相互平行的光路。在可調諧激光器1-1的出射激光光路上設置紫外分束片3，同時在深紫外激光器1-2的出射激光光路上設置紫外反射鏡2，使深紫外激光(例如213nm)經紫外反射鏡2反射后與穿透了紫外分束片3的可調諧激光實現合束(或者，在深紫外激光器1-2的出射激光光路上設置紫外分束片3，同時在可調諧激光器1-1的出射激光光路上設置紫外反射鏡2，使可調諧激光經紫外反射鏡2反射后與穿透了紫外分束片3的深紫外激光實現合束)。為此，紫外分束片3應能實現透射可調諧激光器1-1的激光且反射深紫外激光的效果(或者相反)。
[0018]在合束后的激光光路上還設有兩個紫外反射鏡4、5，使合束后的激光能夠經過平凸透鏡6之后投射于飛行時間質譜儀8的激光入射窗口。飛行時間質譜儀8通過信號線接至計算機終端9，計算機終端9可以是筆記本電腦或PC電腦，其內置數據處理及控制系統，用于接收、處理數據并對飛行時間質譜儀8的操作參數進行調控。
[0019]紫外分束片3、紫外反射鏡2、4、5，以及平凸透鏡6均安置于打孔光學平臺7上，且被中空的保護罩包圍;打孔光學平臺7和保護罩上均開設了通孔，用于通過激光光束。
[0020]所述裝置的調節方法:
[0021]首先，在實驗室的外面擺放警示標記，確保沒有無關人員在調試過程中進入。
[0022]移除紫外反射鏡4，擋住深紫外激光，打開可調諧激光，在離紫外分束片3大約0.5m近場處擺放紙板標記激光位置;然后擋住可調諧激光，打開深紫外激光，調節紫外反射鏡2，使深紫外激光與剛才的標記重合，完成激光近場的合束的調節。
[0023]擋住深紫外激光，打開可調諧激光，在離紫外分束片3大約5m的位置標記可調諧激光的位置;擋住可調諧激光，打開深紫外激光，調節紫外反射鏡2，使深紫外激光與剛才的標記重合，完成遠場激光的遠場合束的調節。
[0024]重復步驟2，并進行細微的調節確認，完成激光的合束。
[0025]安放紫外反射鏡4，打開兩路激光，用白紙板確保光路中心在光學平板打孔中心的上方。在打孔光學平臺7的通孔的位置上方安放紫外反射鏡5，使其與紫外反射鏡4水平。調節紫外反射鏡4，將光路調整到紫外反射鏡5的中心，并通過調整紫外反射鏡5將光路導入到通孔的中心，在5號反射鏡下方安放平凸透鏡6，要求焦距距離在40cm，完成光斑在真空電離室的線聚焦。
[0026]本發明通過選擇合適的分束片將兩束特定波長的激光進行合束并配合飛行時間質譜儀8進樣，選擇平凸透鏡6進行線性聚焦，達到選擇性電離大分子的效果。
[0027]本發明中采用可調諧激光及深紫外激光作為電離源，可以達到選擇性電離的效果，并減少電離碎片。當針對是苯、甲苯、氯苯等小分子時，采用可調諧激光作為電離源，即可達到選擇性電離的效果。三氯苯與二惡英具有良好的關聯性，當針對的是三氯苯等大分子時，采用可調諧激光及深紫外激光這兩束激光作為電離源，可以達到電離三氯苯的效果。
[0028]為了增強本發明的適用性，可以選擇針對不同波長透射率及反射率不同的分束片，達到將不同波段的光進行合束。通過對不同的光路進行鏡架位置的調整，使每個鏡架都可以在水平及豎直方向上進行光路的微調，并且可以在最后的聚焦方式上選擇不同的焦距不同類型的鏡片進行聚焦，達到合適的電離效果。
【主權項】
1.一種兩束激光合束及線性聚焦裝置，包括深紫外激光器、平凸透鏡、飛行時間質譜儀和計算機終端，飛行時間質譜儀通過信號線接至計算機終端;其特征在于，該裝置還包括可調諧激光器，可調諧激光器與深紫外激光器的出射激光具有相互平行的光路； 在可調諧激光器的出射激光光路上設置紫外分束片，同時在深紫外激光器的出射激光光路上設置紫外反射鏡，使深紫外激光經紫外反射鏡反射后與穿透紫外分束片的可調諧激光實現合束;或者，在深紫外激光器的出射激光光路上設置紫外分束片，同時在可調諧激光器的出射激光光路上設置紫外反射鏡，使可調諧激光經紫外反射鏡反射后與穿透紫外分束片的深紫外激光實現合束； 在合束后的激光光路上還設有至少一個紫外反射鏡，使合束后的激光能夠經過平凸透鏡之后投射于飛行時間質譜儀的激光入射窗口。2.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括打孔光學平臺，其表面設有中空的保護罩;所述紫外分束片和紫外反射鏡均安置于打孔光學平臺上，且被保護罩包圍;打孔光學平臺和保護罩上均開設了用于通過激光光束的通孔。3.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述計算機終端是筆記本電腦或PC電腦。
【文檔編號】H01J49/16GK105957795SQ201610406961
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年6月8日
【發明人】尚凡杰, 湯紹富
【申請人】浙江富春江環保科技研究有限公司