(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202123016759.3 (22)申请日 2021.12.0 3 (73)专利权人 西北师范大学 地址 730070 甘肃省兰州市安宁区安宁东 路967号 (72)发明人 孙对兄　李双豆　钱恒礼　蒋赟　 苏茂根　董晨钟　 (74)专利代理 机构 兰州智和专利代理事务所 (普通合伙) 62201 代理人 周立新 (51)Int.Cl. G01N 21/01(2006.01) G01N 21/63(2006.01) (54)实用新型名称 一种便携式激光感知光谱元素分析检测装 置 (57)摘要 本实用新型属于光谱测量技术领域， 涉及一 种便携式激光感知光谱元素分析检测装置， 包括 桶形的壳体， 壳体侧壁上设有提手， 壳体顶部安 装有工业平板电脑， 壳体的底板上安装有压电平 台和多通道光谱仪， 壳体内还安装有摄像头、 激 光发生器和透镜集成座， 透镜集成座上安装有聚 焦透镜和收光透镜， 摄像头与多通道 光谱仪分别 位于压电平台的两侧， 激光发生器位于压电平台 上方， 透镜集成座位于激光发生器和压电平台之 间； 压电平台、 摄像头以及多通道光谱仪均与工 业平板电脑信号连接。 该分析检测装置整体便携 性、 通用性良好， 可在野外实时在线检测， 具有较 好的实用性。 权利要求书1页 说明书3页 附图3页 CN 216411059 U 2022.04.29 CN 216411059 U 1.一种便携式激光感知光谱元素分析检测装置， 其特征在于： 包括桶形的壳体 （1） ， 壳 体 （1） 顶部安装有工业平板电脑 （8） ， 壳体 （1） 的底板上安装有压电平台 （2） 和多通道 光谱仪 （4） ， 壳体 （1） 内还安装有摄像头 （5） 、 激光发生器 （6） 和透镜集 成座 （12） ， 透镜集 成座 （12） 上 安装有聚焦透镜 （7） 和收光透镜 （11） ， 摄像头 （5） 与多通道 光谱仪 （4） 分别位于压电平台 （2） 的两侧， 激光 发生器 （6） 位于压电平台 （2） 上方， 透镜集 成座 （12） 位于激光发生器 （6） 和压电 平台 （2） 之间； 压电平台 （2） 、 摄像头 （5） 以及多通道光谱仪 （4） 均与工业平板电脑 （8） 信号连 接。 2.根据权利要求1所述一种便携式激光感知光谱元素分析检测装置， 其特征在于： 所述 透镜集成座 （12） 包括上安装板 （121） 、 下安装板 （122） 和连接板 （123） ， 上安装板 （121） 和下 安装板 （122） 通过螺栓固定连接， 上安装板 （121） 中部均竖直开设有通孔 （13） ， 下安装板 （122） 上与通孔 （13） 位置对应处开设有聚焦透镜安装孔 （15） ， 下安装板 （122） 上还倾斜开设 有多个收光透镜安装孔 （14） ， 收光透镜安装孔 （14） 环向均匀设置在聚焦透镜安装孔 （15） 周 围； 上安装板 （121） 顶部设有连接 板 （123） ， 连接 板 （123） 与壳体 （1） 固定连接 。 3.根据权利要求1所述一种便携式激光感知光谱元素分析检测装置， 其特征在于： 所述 壳体 （1） 内还设有电源， 该电源分别与压电平台 （2） 、 多通道光谱仪 （4） 、 摄像头 （5） 、 激光发 生器 （6） 以及工业平板电脑 （8） 电连接 。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 216411059 U 2一种便携式激光感知光谱元素分析检测装 置 技术领域 [0001]本实用新型属于光谱测量技术领域， 涉及一种元素成像分析系统， 具体涉及一种 便携式激光感知光谱元 素分析检测装置 。 背景技术 [0002]激光诱导击穿光谱 （Laser  Induced Breakdown  Spectroscopy, 简称 LIBS） 检测 技术是近年来 发展起来的一种属于原子发射光谱的元素检测技术。 LIBS技术的基本原理是 利用高能量激光聚焦到样品表面上后， 样品表面焦点处的温度迅速上升， 局部的高温使原 子脱离样品表面迅速向外膨胀， 在膨胀过程中， 部 分原子在强激光场的作用下产生热电子， 这些最初的自由电子进一步和其他原子碰撞， 最后形成等离子体。 通过多通道光谱仪测量 等离子体的发光 就可以对等离 子体中的元 素成分和含量进行定性和定量分析。 [0003]LIBS技术无需复杂的样品预处理、 系统结构简单、 操作快捷、 能够同时对气体、 液 体和固体进 行实时快速在 线测量。 近些年来该技术得到了迅速发展， 其在生物医学研究、 军 事安全、 宇宙空间探索、 工业加工流程控制、 环 境污染实时检测等领域 都取得了重要的研究 成果。 [0004]LIBS技术可以用于实时检测农田中各类元素的含量情况。 在中药材土壤种植中， 土壤成分中除含有人体所需的微量元素外， 还含有铬、 镍、 汞等的重金属化合物。 LIBS技术 可以很好的对农田中的各类元素进行实时在线检测， 并且还能得到样品表面待检测元素浓 度的分布情况， 尽管LIBS技术在元素分析领域具有独特的优势， 但是到目前为止， LIBS技术 的发展仍然停 留在实验室发展阶段， LIBS的分析仪器还比较少， 且通用性不好。 因此， 提供 一种能够稳定分析LIBS光谱信号、 且操作程序简单、 设备便携、 效率高、 可以实现元素浓度 表面定量分析的检测装置 很有必要。 实用新型内容 [0005]本实用新型的目的是提供一种便携式激光感知光谱分析检测装置， 可高效率地实 现在线实时测 量， 以解决局限于实验室的各类物质元素检测， 例如实时检测农田中重金属 元素含量不便捷的问题。 [0006]为实现上述目的， 本实用新型采用的技术方案是： 一种便携式激光感知光谱元素 分析检测装置， 包括桶形的壳体， 壳体顶部安装有工业平板电脑， 壳体的底板上安装有压电 平台和多通道光谱仪， 壳体内还安装有摄像头、 激光 发生器和透镜集 成座， 透镜集成座上安 装有聚焦透镜和收光透镜， 摄像头与多通道光谱仪分别位于压电平台的两侧， 激光发生器 位于压电平台上方， 透镜集 成座位于激光 发生器和压电平台之 间； 压电平台、 摄像头以及多 通道光谱仪均 与工业平板电脑信号连接 。 [0007]壳体内还设有电源， 电源分别与压电平台、 多通道光谱仪、 摄像头、 激光发生器以 及工业平板电脑电连接 。 [0008]本实用新型 具有如下优点：说　明　书 1/3 页 3 CN 216411059 U 3