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[发明专利]一种光谱结合质谱的未知样品中元素的定量分析装置-CN201710616070.3有效
发明人：丁洪斌;赵栋烨;孙立影;刘佳敏;吴鼎;张磊 -专利权人：大连理工大学
申请日： 2017-07-26 - 公布日： 2023-10-27 - 主分类号： G01N21/71 文献下载
摘要：本发明公开了一种光谱结合质谱的未知样品中元素的定量分析装置。本装置使用激光诱导击穿光谱结合一种二级引出场飞行时间质谱(TOF)的定量分析结构与方法。实现高探测灵敏度、实时、快速、高精度、无接触式、多元素同时检出且样品无需预处理的定量分析装置。其中该装置中的双波长激光，便于再次电离光碎片及分子团簇，提高质谱信号稳定性，增强激光等离子体发射光谱信号；该装置中二级引出场，便于提高TOF质谱分辨率以及优化信号；该装置中的光谱收集系统，可以提高收集等离子体发射光耦合到光纤的能力，并且可以折叠光路，极其有利于仪器集成化，小型化，便于仪器商品化。
一种光谱结合未知样品元素定量分析装置

[发明专利]原位在线实时无接触式测量面壁材料表面温度的方法-CN201711022170.X有效
发明人：丁洪斌;赵栋烨;孙立影;吕燕;石劼霖;李聪 -专利权人：大连理工大学
申请日： 2017-10-27 - 公布日： 2023-09-26 - 主分类号： G01K11/20 文献下载
摘要：本发明公开了一种原位在线实时无接触式测量面壁材料表面温度的方法，利用激光模块烧蚀被测量区域并产生激光等离子体，被激发的激光等离子体在冷却过程中发射出光谱信号，通过一块具有双共轭焦点的非球面反射镜对等离子体发射光进行收集而后耦合到光纤，最后收集到的等离子体耦合到光谱仪中，光谱数据传输到计算机中进行分析：通过对收集到的等离子体发射光谱强度及特征与数据库中已有的标准光谱进行相关性分析，得出相关性系数，找到相关性系数最高或者高于0.95的标准光谱，在数据库中找到该标准光谱对应的基体温度并显示，从而达到测量温度的目的。该方法能够实现高空间(mm量级)及深度分辨、快速、无接触、主动式的面壁部件温度测量。
原位在线实时接触测量面壁材料表面温度方法

[发明专利]一种面壁材料3D微区燃料滞留无损定量分析方法-CN201710616095.3有效
发明人：丁洪斌;赵栋烨;李聪;孙立影;吕燕;孙继忠;夏体锐;杨洪广 -专利权人：大连理工大学
申请日： 2017-07-26 - 公布日： 2023-07-04 - 主分类号： G01N21/71 文献下载
摘要：本发明公开了一种面壁材料3D微区燃料滞留无损定量分析方法。首先，四维可移动样品加热模块对被测样品进行加热，温度在300K到1300K可控；其次，计算机通过FPGA时序控制解吸附激光器发出解吸附激光，依次经过激光扩束仪、激光能量调控系统、石英片、斩波器、激光高反射镜、抛物面反射镜照射在被测样品上；ICCD相机采集微区激光解吸附的XY分辨率；解吸附气体被铱灯丝发射出的70eV高能电子电离再经由四级质谱仪采集质谱信息，送入计算机；最后，计算机提取需定量的质谱峰的强度及展宽信息，并与计算机中使用权威计量机构标定的通导型玻璃漏孔分压方法得到的定量校准曲线对比分析，通过数据处理，得到微区燃料滞留的定量分析结果。
一种面壁材料燃料滞留无损定量分析方法

[发明专利]核聚变装置的原子反应定量诊断方法及系统-CN202310294600.2在审
发明人：才来中;马会聪;高金明;赵栋烨;许敏 -专利权人：核工业西南物理研究院
申请日： 2023-03-23 - 公布日： 2023-06-23 - 主分类号： G21B1/13 文献下载
摘要：本发明涉及核聚变装置的原子反应定量诊断方法和系统，核聚变装置的原子反应定量诊断方法，对核聚变装置中边缘和偏滤器区域等离子体的原子反应过程进行定量测量，包括以下操作：划定待测量目标空间；获取该选定二维空间区域的双光谱谱线信息；根据获取的双光谱谱线信息，采用层析反演迭代计算得到双光谱辐射在待测量目标空间的辐射强度；根据辐射强度比值确定选定二维空间区域的原子反应特性，根据选定二维空间区域的原子反应特性以及辐射强度或光子数定量确定原子反应数目。本诊断方法可以给出核聚变装置边缘或偏滤器区域空间的原子反应特征和数量及其空间分布，能同时分析多种原子反过程，具有被测空间区域大、高空间分辨和高时间分辨的特点。
聚变装置原子反应定量诊断方法系统

[发明专利]超短脉冲激光表面结构改性制造高吸收率黑色金属的方法-CN201710616090.0有效
发明人： 赵栋烨;丁洪斌;吕燕;刘佳敏 -专利权人：大连理工大学
申请日： 2017-07-26 - 公布日： 2023-06-20 - 主分类号： B23K26/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种超短脉冲激光表面结构改性制造高吸收率黑色金属的方法。该方法能够实现快速的、大面积均匀的表面改性区域，亦可通过改变激光聚焦的聚焦度实现μm量级区域的表面改性。此外该方法还可对磁控溅射、真空离子镀膜及等离子体喷涂镀膜在不对基底产生影响的状态下进行表面改性。
超短脉冲激光表面结构改性制造吸收率黑色金属方法

[发明专利]一种原位实时定量诊断聚变装置面壁部件腐蚀沉积的方法-CN202010713562.6有效
发明人： 赵栋烨;才来中;胡万鹏;黄向玫;王亚磊;曾晓晓;马会聪 -专利权人：核工业西南物理研究院
申请日： 2020-07-23 - 公布日： 2023-06-13 - 主分类号： G01N1/28 文献下载
摘要：本发明聚变装置等离子体测量技术，具体为一种原位实时定量诊断聚变装置面壁部件腐蚀沉积的方法。首先制备等离子体辐照前多层膜PFCs，之后采集LIBS光谱，确定LIBS激光脉冲数和标记层的绝对厚度，多层膜PFCs经过辐照后，再次采集其LIBS光谱，确定LIBS激光脉冲数和标记层绝对厚度，得出辐照前后的标记层绝对厚度变化，积分求解得出PFCs腐蚀与沉积的绝对质量。本方法深度分辨测量聚变等离子体辐照前后多层膜偏滤器面壁部件的厚度变化，绝对定量诊断出PFCs的腐蚀与沉积量，从而实现对PFCs腐蚀与沉积的原位、实时诊断监测。
一种原位实时定量诊断聚变装置面壁部件腐蚀沉积方法

[发明专利]一种激光诱导击穿光谱绝对定量分析方法-CN201911244496.6有效
发明人： 赵栋烨;才来中;黄向玫;胡万鹏 -专利权人：核工业西南物理研究院
申请日： 2019-12-06 - 公布日： 2023-02-21 - 主分类号： G01N21/71 文献下载
摘要：本发明属于等离子体技术，具体涉及一种激光诱导击穿光谱绝对定量分析方法，包括样品制备、实验测量和绝对定标三部分，不需要任何标准样品，可对未知非气体样品进行定量分析；并且该定量分析方法基体材料与表面形貌与PFCs保持一致，避免了由基体效应与样品表面形貌不同引起的定量分析误差；此外该方法不仅可以定量出样品中各元素的成分比例还可绝对定量出各元素的绝对原子个数，为LIBS诊断托卡马克PFCs表面元素成分提供了准确科学的依据。
一种激光诱导击穿光谱绝对定量分析方法

[发明专利]等离子体面壁部件原位诊断与缺陷修复系统及方法-CN202010471537.1在审
发明人： 赵栋烨;才来中;胡万鹏;黄向玫 -专利权人：核工业西南物理研究院
申请日： 2020-05-29 - 公布日： 2021-12-07 - 主分类号： G01N27/626 文献下载
摘要：本发明属于核聚变技术领域，具体涉及等离子体面壁部件原位诊断与缺陷修复系统及方法，包括激光模块、光谱采集模块、光路传输装置和壁形貌监控模块，经过一系列的激光传输和等离子体辐射光探测，利用光谱仪采集激光烧蚀等离子体的辐射光，进行分析得到等离子体面壁部件表面元素成分与含量，实现原位、在线、实时测量。经过激光干涉成像和增材修复，利用相机采集干涉图样，并根据干涉图样得到等离子体面壁部件的表面形貌结果，利用机械手臂待修复材料送达至待修复位置，不仅能够为聚变等离子体与壁相互作用的研究与控制提供数据，而且还可原位修复壁损伤，提高聚变装置使用寿命，维持稳态、长时间运行。
等离子体面壁部件原位诊断缺陷修复系统方法

[实用新型]等离子体面壁部件原位诊断与缺陷修复系统-CN202020940559.3有效
发明人： 赵栋烨;才来中;胡万鹏;黄向玫 -专利权人：核工业西南物理研究院
申请日： 2020-05-29 - 公布日： 2021-06-22 - 主分类号： G01N21/73 文献下载
摘要：本实用新型属于核聚变技术领域，具体涉及等离子体面壁部件原位诊断与缺陷修复系统，包括激光模块、光谱采集模块、激光束高反射镜、石英窗口和壁形貌监控模块，光谱采集模块包括二相色镜、激光束聚焦透镜、收集透镜、传输光纤和光谱仪，壁形貌监控模块包括凹面镜、凸面镜、分束装置、参考表面控制器、聚焦透镜、CCD或者CMOS相机。不仅能够为聚变等离子体与壁相互作用的研究与控制提供数据，而且还可原位修复壁损伤，提高聚变装置使用寿命，维持稳态、长时间运行。
等离子体面壁部件原位诊断缺陷修复系统

[发明专利]一种光谱结合质谱的未知样品中元素的定量分析方法-CN201710616091.5有效
发明人：丁洪斌;赵栋烨;刘佳敏;孙立影;吴鼎;张磊 -专利权人：大连理工大学
申请日： 2017-07-26 - 公布日： 2020-01-10 - 主分类号： G01N21/71 文献下载
摘要：本发明公开了一种光谱结合质谱的未知样品中元素的定量分析方法。使用激光诱导击穿光谱结合具有引出场的飞行时间质谱(TOF)的定量分析，能够实现高探测灵敏度、实时、快速、高精度、无接触式、多元素同时检出且样品无需预处理的定量分析。其中该方法中的双波长激光，便于再次电离光碎片及分子团簇，提高质谱信号稳定性，增强激光等离子体发射光谱信号；该方法中引出场，便于提高TOF质谱分辨率以及优化信号；该方法中的飞行时间质谱，一可以对未知样品中元素进行快速判断，节省分析时间，实现实时定量分析，二可以校正基体效应以及材料表面形貌对光谱定量分析的影响，还可以探测发射光谱无法探测的暗态物种，有利于提高定量分析准确度。
一种光谱结合未知样品元素定量分析方法

[发明专利]测量真空离子镀和等离子体喷涂镀膜膜厚与均匀性的方法-CN201710616084.5有效
发明人： 赵栋烨;牟宗信;王奇;丁洪斌 -专利权人：大连理工大学
申请日： 2017-07-26 - 公布日： 2019-06-25 - 主分类号： G01B11/06 文献下载
摘要：本发明公开了一种测量真空离子镀和等离子体喷涂镀膜膜厚与均匀性的方法。该方法基于激光诱导击穿光谱技术结合激光诱导荧光技术测量真空离子镀膜技术及等离子体喷涂镀膜技术的沉积膜厚膜厚与均匀性。该发明是一种微损接近无损的检测方法，能够实现对镀膜样品膜厚10nm量级测量，镀膜表面均匀性μm量级分辨测量。尤其是该方法还是一种可以实时、原位、在线、无接触与主动式的测量方法，且不会对镀膜过程有干扰，易于操作，实时分析。本发明主要用于真空离子镀，比如真空离子镀物理、化学气相沉积、等离子体喷涂等领域，不排除应用于其它的、具有相近技术特征的薄膜或者涂层沉积技术领域。
测量真空离子镀等离子体喷涂镀膜均匀方法

[实用新型]测量真空离子镀和等离子体喷涂镀膜膜厚与均匀性的设备-CN201720911904.9有效
发明人： 赵栋烨;牟宗信;王奇;丁洪斌 -专利权人：大连理工大学
申请日： 2017-07-26 - 公布日： 2018-06-12 - 主分类号： G01B11/06 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种测量真空离子镀和等离子体喷涂镀膜膜厚与均匀性的设备。主要包括以下模块：数据采集分析模块，其功能有LIBS‑LIF光谱数据采集；分析光谱数据判断沉积膜厚度；时序控制模块，其功能有控制两个激光器时序；时序控制示波器数据采集；时序调控LIBS‑LIF发射光谱模块采集。LIBS‑LIF双激光，其功能为产生并增强激光等离子体发射；烧蚀激光能量调控模块，其功能为在光斑能量空间分布保持不变的情况下调控烧蚀激光能量；烧蚀激光能量测量模块；激光能量探头；真空等离子体喷涂或真空离子镀沉积膜；基底材料；激光等离子体光谱收集模块；门宽可调控的ICCD光谱仪。
激光能量烧蚀等离子体喷涂测量真空沉积膜均匀性离子镀镀膜膜厚激光等离子体光谱数据采集分析模块真空等离子体喷涂分析光谱数据光谱数据采集激光等离子体激光能量测量时序控制模块本实用新型真空离子镀光谱仪时序调控模块发射光谱光斑能量基底材料空间分布模块采集时序调控时序控制收集模块数据采集激光器可调控示波器探头门宽激光发射调控

[实用新型]原位在线实时无接触式测量面壁材料表面温度的装置-CN201721400765.X有效
发明人：丁洪斌;赵栋烨;孙立影;吕燕;石劼霖;李聪 -专利权人：大连理工大学
申请日： 2017-10-27 - 公布日： 2018-06-01 - 主分类号： G01K11/20 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种原位在线实时无接触式测量面壁材料表面温度的装置，包括：数据采集分析模块A1，其功能有(1)光谱数据采集；(2)分析光谱数据并得出样品温度。时序控制模块A2，其功能有(1)控制激光器时序；(2)时序控制示波器数据采集；(3)时序调控光谱模块采集；激光A3，其功能为产生激光等离子体；烧蚀激光能量调控模块A4，其功能为在光斑能量空间分布保持不变的情况下调控烧蚀激光能量。通过本实用新型的装置与数据采集与分析计算机的分析方法联合使用，能够实现高空间(mm量级)及深度分辨、快速、无接触、主动式的面壁部件温度测量。
面壁本实用新型激光能量无接触式烧蚀数据采集分析模块测量数据采集与分析分析光谱数据光谱数据采集激光等离子体时序控制模块控制激光器时序调控模块光斑能量光谱模块空间分布深度分辨时序调控时序控制数据采集温度测量高空间示波器无接触主动式激光采集计算机调控分析

[实用新型]超短脉冲激光表面结构改性制造高吸收率黑色金属的设备-CN201720911912.3有效
发明人： 赵栋烨;丁洪斌;吕燕;刘佳敏 -专利权人：大连理工大学
申请日： 2017-07-26 - 公布日： 2018-05-22 - 主分类号： B23K26/00 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种超短脉冲激光表面结构改性制造高吸收率黑色金属的设备。数据采集分析计算机通过PXI Express端口连接FPGA时序模块、通过USB接口与电磁波探测器连接；FPGA时序模块通过BNC接口连接超短脉冲烧蚀激光器与加工机床；超短脉冲烧蚀激光器发射的激光，通过与入射激光方向垂直放置的激光扩束仪、半玻片与偏振立方体，半波片与入射激光成90°放置；通过旋转半波片激光通过偏振立方体后分为两束；第一束激光被反射到与激光入射方向成90°的残余激光吸收器里，第二束激光沿着入射方向继续向前传播，通过与入射激光方向成45°放置的抛物面激光聚焦反射镜，抛物面激光聚焦反射镜到被改性材料的距离为抛物面激光聚焦反射镜的焦距。
超短脉冲激光表面结构改性制造吸收率黑色金属设备

[实用新型]一种光谱结合质谱的未知样品中元素的定量分析装置-CN201720911911.9有效
发明人：丁洪斌;赵栋烨;孙立影;刘佳敏;吴鼎;张磊 -专利权人：大连理工大学
申请日： 2017-07-26 - 公布日： 2018-05-22 - 主分类号： G01N21/71 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种光谱结合质谱的未知样品中元素的定量分析装置。本装置使用激光诱导击穿光谱结合一种二级引出场飞行时间质谱(TOF)的定量分析结构与方法。实现高探测灵敏度、实时、快速、高精度、无接触式、多元素同时检出且样品无需预处理的定量分析装置。其中该装置中的双波长激光，便于再次电离光碎片及分子团簇，提高质谱信号稳定性，增强激光等离子体发射光谱信号；该装置中二级引出场，便于提高TOF质谱分辨率以及优化信号；该装置中的光谱收集系统，可以提高收集等离子体发射光耦合到光纤的能力，并且可以折叠光路，极其有利于仪器集成化、小型化，便于仪器商品化。
一种光谱结合未知样品元素定量分析装置

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