[發明專利]偏振分辨激光誘導擊穿光譜分析系統及其光譜分析的方法

無效

• 申請號: 201210390616.5
• 申請日: 2012-10-15
• 公開（公告）號: CN102854173A
• 公開（公告）日: 2013-01-02
• 發明（設計）人: 王海鳴;陳進友
• 申請（專利權）人: 無錫天授信息科技有限公司
• 主分類號: G01N21/63
• 分類號: G01N21/63;G01J3/28
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于光譜分析技術領域，涉及一種光譜分析系統，尤其涉及一種偏振分辨激光誘導擊穿光譜分析系統；同時，本發明還涉及利用上述光譜分析系統進行光譜分析的方法。

背景技術

激光誘導擊穿光譜（Laser-induced?Breakdown?Spectroscopy，LIBS）技術是將一束高能量的脈沖激光聚焦到某一待分析物質的表面產生高溫等離子體，被激光剝離出來的少量物質在高溫等離子中被原子化和離子化，并發出原子或者離子的特征光譜輻射，通過分析光譜強度來實現對樣品中元素濃度（或含量）的分析。

由于LIBS測量方法所具有的優點，如不需對樣品進行預處理，快速、無損檢測，高靈敏度，可以對固體、液體、氣體中的懸浮顆粒等進行實時的現場檢測，可實現快速工業在線和遠距離分析等特點，所以LIBS測量方法逐漸成為化學分析的一種重要方法。影響LIBS分析檢測的主要因素有：激光的能量密度，激光的波長，激光脈沖寬度，樣品的物理化學性質，以及周圍環境氣體的性質和壓力等的影響。

然而目前無論是單脈沖、雙脈沖或是光電雙脈沖LIBS技術，所需的系統機構復雜，不便于攜帶遠程操作。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：提供一種偏振分辨激光誘導擊穿光譜分析系統，可實現遠距離檢測，并能很好的抑制等離子體韌致電子輻射和抑制連續譜的強度。

此外，本發明還提供利用上述光譜分析系統進行光譜分析的方法，可實現遠距離檢測，并能很好的抑制等離子體韌致電子輻射和抑制連續譜的強度。

為解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案：

一種偏振分辨激光誘導擊穿光譜分析系統，所述系統包括：脈沖激光器、激光脈沖光路、樣品臺、橢圓球面鏡、光收集系統、偏振器件、光譜儀、計算機；

所述脈沖激光器用以產生激光，產生的激光經激光脈沖光路作用在位于樣品臺的樣品上；

所述激光脈沖光路由一組全反射鏡和透鏡組成，或者為滿足條件的光纖；

樣品經脈沖激光剝蝕后產生的光輻射通過橢圓球面鏡反射后再經光收集系統及偏振器件進入光譜儀；

所述計算機連接光譜儀，用以負責數據分析。

作為本發明的一種優選方案，所述橢圓球面鏡長軸上的兩個焦點分別作為樣品方式位置和收集光聚焦點。

作為本發明的一種優選方案，所述橢圓球面鏡長軸上的兩個焦點中，近焦點作為樣品放置位置，遠焦點作為收集光焦點。

作為本發明的一種優選方案，所述光收集系統為一組透鏡，或者為滿足條件的光線。

作為本發明的一種優選方案，所述激光脈沖光路由兩臺全反鏡和一個透鏡組成。

作為本發明的一種優選方案，所述激光脈沖光路為帶透鏡的光纖，作用于樣品時的激光光路與橢圓球面鏡的長軸重合。

利用上述的偏振分辨激光誘導擊穿光譜分析系統進行光譜分析的方法，所述方法包括如下步驟：

步驟S1，脈沖激光器發出高功率短脈沖激光經光路裝置作用在樣品上產生離子體火花；

步驟S2，弧光放電產生的電火花的發光光輻射經偏振器后通過光收集系統進入光譜儀；

步驟S3，光譜儀將信息傳送至計算機做數據分析；

步驟S4，計算機控制光譜儀的輸出波長或波長范圍；

步驟S5，把樣品的信號強度和元素濃度比較，分析得出元素樣品的濃度。

本發明的有益效果在于：本發明提出的偏振分辨激光誘導擊穿光譜分析系統及其光譜分析的方法，結構簡單，便于攜帶遠程操作，同時可提高檢測靈敏度。利用脈沖激光通過光纖傳輸可實現遠距離檢測，本發明還利用偏振器可很好的抑制等離子體韌致電子輻射和抑制連續譜的強度。

附圖說明

圖1為本發明偏振分辨激光誘導擊穿光譜分析系統的組成示意圖。

圖2為激光脈沖光路的一種組成示意圖。

圖3為激光脈沖光路的另一種組成示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖詳細說明本發明的優選實施例。

實施例一

請參閱圖1，本發明揭示了一種偏振分辨激光誘導擊穿光譜分析系統，所述系統包括：脈沖激光器1、激光脈沖光路2、樣品臺3、橢圓球面鏡4、光收集系統6、偏振器件5、光譜儀7、計算機8。