[发明专利]一种基于LIF检测的材料表面催化系数实验室检测装置及评价方法

摘要

本发明公开了一种基于LIF检测的材料表面催化系数实验室检测装置及评价方法，所述检测装置包括激光诱导源及激光入射调节光路、中空水冷不锈钢腔体、高功率光纤耦合激光器、能量计、射频电源、荧光成像光路及采集装置、双比色高温计和同步触发装置。本发明在射频电感耦合等离子体中，利用激光诱导荧光光谱诊断方法对材料表面氧原子浓度、温度等信息进行非接触、高精度的同步原位测量，结合原子摩尔分数梯度理论，直接得到材料表面氧原子的催化系数，实现不同环境参数下材料表面催化系数的非接触式精确、原位的表征与评价。

主权项

一种基于LIF检测的材料表面催化系数实验室检测装置，其特征在于所述检测装置包括激光诱导源及激光入射调节光路、中空水冷不锈钢腔体、高功率光纤耦合激光器、能量计、射频电源、荧光成像光路及采集装置、双比色高温计和同步触发装置，其中：所述激光诱导源及激光入射调节光路用于发出225.6nm波长的激光并实现入射激光束的空间高精度移动；所述中空水冷不锈钢腔体与真空泵、流量计和真空计连接，用于实现环境压力、气体组分及流量的精确控制；所述高功率光纤耦合激光器通过中空水冷不锈钢腔体底部的石英玻璃对置于中空水冷不锈钢腔体内部水冷试样台上的待测试样进行非接触精确加热；所述能量计用于检测从中空水冷不锈钢腔体输出的激光脉冲能量，确定材料表面的精确位置；所述射频电源用于在位于其下方的中空水冷不锈钢腔体中形成不同解离度的等离子体场；所述荧光成像光路及采集装置用于采集844.6nm的荧光信号；所述双比色高温计用于测量待测试样上表面的温度；所述同步触发装置一方面实现激光诱导源和荧光采集装置的同步触发，另一方面实现调节光路和成像光路的高精度同步控制；所述激光入射调节光路和荧光采集光路放置于光学位移台上，两个光学位移台通过一台工控机同步控制。