激光检测系统的制作方法

本技术涉及激光检测，尤其涉及一种激光检测系统。

背景技术：

1、libs(laser-induced breakdown spectroscopy，即激光诱导击穿光谱)技术是通过超短脉冲激光聚焦样品表面形成等离子体，进而对等离子体发射的光谱进行分析以确定样品的物质成分及含量。由于libs技术可用于任何形态的物质分析、无需接触、无需样品处理、可远距离检测，目前被广泛应用于科研及工业等众多领域。传统的libs技术的激光检测系统的收光装置通常采用双球面镜同轴装置，双球面镜同轴装置不适用于高能量激光激发的场景，造成微量检测或者远距离检测时采集信号弱的问题。

技术实现思路

1、有鉴于此，本实用新型的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种激光检测系统，能够适用于高能量激光激发的场景。

2、本实用新型提供如下技术方案：

3、根据本实用新型实施例的一种激光检测系统，包括：激光发射装置，所述激光发射装置包括激光发射件、第一反射镜以及激光扩束聚焦组件，所述激光发射件所发射的激光落在所述第一反射镜的反射范围内，所述第一反射镜所反射的激光落在所述激光扩束聚焦组件的扩束聚焦范围内；光谱收集装置，所述光谱收集装置包括第一离轴抛物镜以及第二离轴抛物镜，所述第一离轴抛物镜与所述第二离轴抛物镜的光路间隔设置，且待测样品被激发产生的等离子体所发射的光谱落在所述第一离轴抛物镜的反射范围内，所述第一离轴抛物镜所反射的光谱落在所述第二离轴抛物镜的反射范围内，所述第一离轴抛物镜设有透光孔，所述激光扩束聚焦组件所聚焦的激光穿设于所述透光孔内，并落在所述待测样品上。

4、根据本实用新型实施例的一种激光检测系统，所述激光扩束聚焦组件包括负透镜以及第一正透镜，所述负透镜设置在所述第一反射镜与所述第一正透镜之间，所述第一反射镜所反射的激光落在所述负透镜的透光范围内，所述负透镜所透过的激光落在所述第一正透镜的透光范围内。

5、根据本实用新型实施例的一种激光检测系统，所述激光扩束聚焦组件还包括第二正透镜，所述第二正透镜设置在所述第一正透镜与所述第一离轴抛物镜之间，所述第一正透镜所透过的激光落在所述第二正透镜的透光范围内，所述第二正透镜所透过的激光穿设于所述透光孔内。

6、根据本实用新型实施例的一种激光检测系统，所述第一正透镜与所述负透镜之间的距离可调整。

7、根据本实用新型实施例的一种激光检测系统，所述激光发射装置还包括第二反射镜，所述第二反射镜设置在所述激光扩束聚焦组件与所述第一离轴抛物镜之间，所述激光扩束聚焦组件所聚焦的激光落在所述第二反射镜的反射范围内，所述第二反射镜所述反射的激光穿设于所述透光孔内。

8、根据本实用新型实施例的一种激光检测系统，所述激光发射装置还包括能量探测器，当激光经过第一反射镜反射时，至少部分激光能够通过第一反射镜进入到能量探测器中。

9、根据本实用新型实施例的一种激光检测系统，所述激光发射装置还包括二向色镜，所述激光扩束聚焦组件设置在所述第一反射镜与所述二向色镜之间，所述激光扩束聚焦组件所聚焦的激光落在所述二向色镜的透光范围内，所述二向色镜所透过的激光穿设于所述透光孔内。

10、根据本实用新型实施例的一种激光检测系统，所述激光检测系统还包括检测辅助装置，所述二向色镜设置在所述检测辅助装置的光路上。

11、根据本实用新型实施例的一种激光检测系统，所述检测辅助装置包括半透半反镜以及激光测距件，所述激光测距件所发射的激光落在所述半透半反镜的反射范围内，所述半透半反镜所反射的激光落在所述二向色镜的反射范围内，所述二向色镜所反射的激光穿设于所述透光孔内。

12、根据本实用新型实施例的一种激光检测系统，所述检测辅助装置还包括第三反射镜以及图像获取件，所述半透半反镜设置在所述第三反射镜与所述二向色镜之间，所述二向色镜所反射的光线落在所述半透半反镜的透光范围内，所述半透半反镜所透过的光线落在所述第三反射镜的反射范围内，所述第三反射镜所反射的光线落在所述图像获取件的成像范围内。

13、本实用新型的实施例具有如下优点：

14、在上述的激光检测系统中，激光发射件用于向待检测样品的表面发射激光，由于激光发射件所发射的激光落在第一反射镜的反射范围内，第一反射镜所反射的激光落在激光扩束聚焦组件的扩束聚焦范围内，因此，激光发射件所发射的激光能够经由第一反射镜的反射落在激光扩束聚焦组件上，激光扩束聚焦组件能够对第一反射镜所反射的激光先进行扩束作用，再对激光进行聚焦作用，激光扩束聚焦组件对第一发射件所发射的激光进行扩束作用有利于聚焦作用的进行，最终使得激光能够被聚焦得更小，提高激光的能量密度，以便于激发出等离子体，由于第一离轴抛物镜设有透光孔，激光扩束聚焦组件所聚焦的激光穿设于透光孔内，并落在待测样品上，因此，经过激光扩束聚焦组件所聚焦的激光能够通过透光孔落在待测样品的表面上，从而通过脉冲激光在待测样品的表面上形成等离子体，又由于等离子体所发射的光谱落在第一离轴抛物镜的反射范围内，第一离轴抛物镜所反射的光谱落在第二离轴抛物镜的反射范围内，因此，等离子体所发射的光谱能够以此通过第一离轴抛物镜与第二离轴抛物镜的反射落到光纤接收器上，以此来通过光谱对待测样品的物质成分以及含量进行分析。在这个过程中，由于激光通过透光孔穿过第一离轴抛物镜，因此，当高能量激光通过第一离轴抛物镜时，既不会对第一离轴抛物镜的镀膜造成损伤，又能够满足微量检测或者远距离检测的需求，进一步地，又由于第一离轴抛物镜与第二离轴抛物镜的光路间隔设置，因此，能够保证高能量激光在穿过第一离轴抛物镜时不会对第二离轴抛物镜造成干涉，不会对第二离轴抛物镜上的镀膜造成损伤，能够进一步地避免对激光检测系统中的镜片造成损伤。如此，上述的激光检测系统能够适用于高能量激光激发的场景。

15、为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显和易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，做详细说明如下。

技术特征：

1.一种激光检测系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的激光检测系统，其特征在于，所述激光扩束聚焦组件包括负透镜以及第一正透镜，所述负透镜设置在所述第一反射镜与所述第一正透镜之间，所述第一反射镜所反射的激光落在所述负透镜的透光范围内，所述负透镜所透过的激光落在所述第一正透镜的透光范围内。

3.根据权利要求2所述的激光检测系统，其特征在于，所述激光扩束聚焦组件还包括第二正透镜，所述第二正透镜设置在所述第一正透镜与所述第一离轴抛物镜之间，所述第一正透镜所透过的激光落在所述第二正透镜的透光范围内，所述第二正透镜所透过的激光穿设于所述透光孔内。

4.根据权利要求2所述的激光检测系统，其特征在于，所述第一正透镜与所述负透镜之间的距离可调整。

5.根据权利要求2-4任一项所述的激光检测系统，其特征在于，所述激光发射装置还包括第二反射镜，所述第二反射镜设置在所述激光扩束聚焦组件与所述第一离轴抛物镜之间，所述激光扩束聚焦组件所聚焦的激光落在所述第二反射镜的反射范围内，所述第二反射镜所述反射的激光穿设于所述透光孔内。

6.根据权利要求1-4任一项所述的激光检测系统，其特征在于，所述激光发射装置还包括能量探测器，当激光经过第一反射镜反射时，至少部分激光能够通过第一反射镜进入到能量探测器中。

7.根据权利要求1-4任一项所述的激光检测系统，其特征在于，所述激光发射装置还包括二向色镜，所述激光扩束聚焦组件设置在所述第一反射镜与所述二向色镜之间，所述激光扩束聚焦组件所聚焦的激光落在所述二向色镜的透光范围内，所述二向色镜所透过的激光穿设于所述透光孔内。

8.根据权利要求7所述的激光检测系统，其特征在于，所述激光检测系统还包括检测辅助装置，所述二向色镜设置在所述检测辅助装置的光路上。

9.根据权利要求8所述的激光检测系统，其特征在于，所述检测辅助装置包括半透半反镜以及激光测距件，所述激光测距件所发射的激光落在所述半透半反镜的反射范围内，所述半透半反镜所反射的激光落在所述二向色镜的反射范围内，所述二向色镜所反射的激光穿设于所述透光孔内。

10.根据权利要求9所述的激光检测系统，其特征在于，所述检测辅助装置还包括第三反射镜以及图像获取件，所述半透半反镜设置在所述第三反射镜与所述二向色镜之间，所述二向色镜所反射的光线落在所述半透半反镜的透光范围内，所述半透半反镜所透过的光线落在所述第三反射镜的反射范围内，所述第三反射镜所反射的光线落在所述图像获取件的成像范围内。

技术总结本技术提供一种激光检测系统，包括：激光发射装置以及光谱收集装置。激光发射装置包括激光发射件、第一反射镜以及激光扩束聚焦组件，激光发射件所发射的激光落在第一反射镜的反射范围内，第一反射镜所反射的激光落在激光扩束聚焦组件的光路范围内；光谱收集装置包括第一离轴抛物镜以及第二离轴抛物镜，第一离轴抛物镜与第二离轴抛物镜的光路间隔设置，且待测样品被激发产生的等离子体所发射的光谱落在第一离轴抛物镜的反射范围内，第一离轴抛物镜所反射的光谱落在第二离轴抛物镜的反射范围内，第一离轴抛物镜设有透光孔，激光扩束聚焦组件所聚焦的激光穿设于透光孔内,并落在待测样品上。本技术的激光检测系统能够适用于高能量激光激发的场景。技术研发人员：赵振,史烨弘,李华昌,杨斐,房胜楠,韩鹏程,王选,肖姗,徐碧聪,陈朝辉,王辰辉受保护的技术使用者：北矿检测技术股份有限公司技术研发日：20231214技术公布日：2024/7/25