[发明专利]一种纳秒激光快速热解分析装置

权利要求书

1.一种纳秒激光快速热解分析装置，其特征在于，包括：激光器(1)、半透半反镜组(2)、反应管(3)、微调样品池(4)、恒温管路(5)、气相色谱质谱联用分析仪(6)和数据采集处理系统(7)；激光器(1)通过光路连接半透半反镜组(2)，半透半反镜组(2)置于反应管(3)内部并与反应管(3)连接；反应管(3)中还设有微调样品池(4)，反应管(3)腔体密封；反应管(3)通过内部的微调样品池(4)与恒温管路(5)一端相连，恒温管路(5)另一端接入气相色谱质谱联用分析仪(6)；气相色谱质谱联用分析仪(6)电连接数据采集处理系统(7)，数据采集处理系统(7)还电连接半透半反镜组(2)；

反应管(3)内设有进气控制系统。

2.根据权利要求1所述纳秒激光快速热解分析装置，其特征在于：半透半反镜组(2)为管路状，半透半反镜组(2)内部设有半透半反镜。

3.根据权利要求2所述纳秒激光快速热解分析装置，其特征在于：半透半反镜组(2)的管路侧方引出另一光路，该光路设有摄像头，半透半反镜组(2)内部还设有标尺。

4.根据权利要求1所述纳秒激光快速热解分析装置，其特征在于：微调样品池(4)在反应管(3)中的位置可调，微调样品池(4)还设有对应的加热装置。

5.根据权利要求1所述纳秒激光快速热解分析装置，其特征在于：激光器(1)为YAG激光器；YAG激光器的输出为纳秒级至飞秒级脉冲激光，激光波长位于红外波段至可见光波段，激光脉宽可调，脉冲频率可调，脉冲能量可调。

6.根据权利要求5所述纳秒激光快速热解分析装置，其特征在于：YAG激光器的第一指定波长为1064nm，第二指定波长为532nm；YAG激光器的脉冲能量范围为150～2000mJ，YAG激光器的激光脉宽为1～20ns，YAG激光器的脉冲频率为1～20Hz。

7.根据权利要求1所述纳秒激光快速热解分析装置，其特征在于：恒温管路(5)恒温加热的温度范围为0～200℃。

8.一种如权利要求1所述纳秒激光快速热解分析装置的工作方法，其特征在于，具体包括如下步骤：

步骤1、准备好待测试的样品，打开反应管(3)，将样品放置于微调样品池(4)中；将反应管(3)装回，反应管(3)内部的进气控制系统通入载气，检查气密性；

步骤2、一边通过调整微调样品池(4)所在位置来改变激光辐照位点，一边在数据采集处理系统(7)上通过摄像头采集的样品表面图像，对准目标区域，设定辐照区域大小；

步骤3、设定微调样品池(4)的恒温温度和恒温管路(5)的加热温度；微调样品池(4)将样品加热至设定温度；恒温管路(5)本身通过加热保持恒温；启动气相色谱质谱联用分析仪(6)，设置激光器(1)的波长、脉冲频率、脉冲宽度和脉冲功率；

步骤4、待反应管(3)载气稳定，微调样品池(4)及恒温管路(5)达到设定温度，并且气相色谱质谱联用分析仪(6)的状态就绪后，启动激光器(1)输出脉冲激光；

步骤5、半透半反镜组(2)将激光器(1)产生的脉冲激光调整并引导至样品表面，并且半透半反镜组(2)内部的半透半反镜对脉冲激光进行分光，半透半反镜组(2)内的摄像头采集样品表面图像，并通过半透半反镜组(2)内部设置的标尺来确认激光辐照位置；气相色谱质谱联用分析仪(6)接收热解产物样本，数据采集处理系统(7)接受气相色谱质谱联用分析仪(6)传输过来的数据，数据采集处理系统(7)对热解样本进行成分分析；

步骤6、激光照射结束后，在数据采集处理系统(7)上进行采集数据的处理分析；

步骤7、数据采集处理系统(7)通过摄像头采集的图像来操作微调样品池(4)移动样品，对准下一个目标区域，随后重复执行步骤3至步骤6，进行采样测试；

步骤8、当所有目标样品均测试结束后，关闭激光器(1)，停止微调样品池(4)和恒温管路(5)的加热，关闭反应管(3)内部的进气控制系统停止通入载气，关闭气相色谱质谱联用分析仪(6)，测试结束。

9.根据权利要求8所述纳秒激光快速热解分析装置的工作方法，其特征在于：步骤5中半透半反镜组(2)还调整脉冲激光的光斑面积。