[發(fā)明專(zhuān)利]單光源雙波長(zhǎng)激光誘導(dǎo)擊穿光譜測(cè)量裝置及方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310488774.9
• 申請(qǐng)日: 2013-10-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103529000A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-01-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李新忠;湯潔;王屹山;趙衛(wèi);段憶翔
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院西安光學(xué)精密機(jī)械研究所
• 主分類(lèi)號(hào): G01N21/63
• 分類(lèi)號(hào): G01N21/63
• 代理公司: 西安智邦專(zhuān)利商標(biāo)代理有限公司 61211
• 代理人: 胡樂(lè)

1.一種單光源雙波長(zhǎng)激光誘導(dǎo)擊穿光譜測(cè)量裝置，其特征在于：包括脈沖激光器、倍頻晶體、分光鏡、第一全反射鏡、第二全反射鏡、光快門(mén)、待測(cè)樣品載臺(tái)、光纖收集頭、光譜儀、同步延遲控制器和計(jì)算機(jī)；

所述的脈沖激光器產(chǎn)生的激光通過(guò)倍頻晶體后分為基頻光和倍頻光，照射在分光鏡上；

所述的分光鏡對(duì)基頻光高反射、對(duì)倍頻光高透射，經(jīng)過(guò)分光鏡后，基頻光和倍頻光被分為兩個(gè)光路；所述的倍頻光經(jīng)所述第一全反射鏡反射后垂直照射于待測(cè)樣品的表面；所述的基頻光經(jīng)過(guò)所述光快門(mén)、然后被所述第二全反射鏡反射后平行照射在待測(cè)樣品表面的上方1-5mm處；

待測(cè)樣品被激發(fā)出的等離子體產(chǎn)生的光譜信號(hào)會(huì)聚至光纖收集頭，傳送至光譜儀；

所述的計(jì)算機(jī)與同步延遲控制器、光譜儀分別相連，用以負(fù)責(zé)參數(shù)設(shè)置、通信和總體控制；所述的同步延遲控制器根據(jù)計(jì)算機(jī)設(shè)置的參數(shù)對(duì)脈沖激光器、光快門(mén)以及光譜儀的同步和延遲進(jìn)行控制；所述的光譜儀獲得的光譜信號(hào)傳遞給計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單光源雙波長(zhǎng)激光誘導(dǎo)擊穿光譜測(cè)量裝置，其特征在于：在第一全反射鏡后方設(shè)置有第一會(huì)聚透鏡，在第二全反射鏡后方設(shè)置有第二會(huì)聚透鏡，在光纖收集頭與待測(cè)樣品載臺(tái)之前設(shè)置有第三會(huì)聚透鏡。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的單光源雙波長(zhǎng)激光誘導(dǎo)擊穿光譜測(cè)量裝置，其特征在于：所述待測(cè)樣品載臺(tái)為可移動(dòng)平臺(tái)，由計(jì)算機(jī)控制可移動(dòng)平臺(tái)的水平移動(dòng)；光纖收集頭收集到的光譜信號(hào)通過(guò)多路光纖傳送至光譜儀。

4.采用如權(quán)利要求3所述單光源雙波長(zhǎng)激光誘導(dǎo)擊穿光譜測(cè)量裝置進(jìn)行光譜測(cè)量的方法，其特征在于：包括以下步驟：

步驟1、放置待測(cè)樣品，利用計(jì)算機(jī)設(shè)置同步延遲控制器、光譜儀和移動(dòng)平臺(tái)的參數(shù)；

步驟2、脈沖激光器發(fā)出高功率激光照射在倍頻晶體上，激光束被分為基頻光和倍頻光，經(jīng)過(guò)分光鏡后，基頻光和倍頻光被分為兩個(gè)光路；倍頻光經(jīng)第一全反射鏡反射后垂直照射在待測(cè)樣品上，產(chǎn)生等離子體火花；

步驟3、經(jīng)過(guò)10-30μs的時(shí)間延遲后，同步延遲控制器給光快門(mén)發(fā)布打開(kāi)命令，基頻光通過(guò)光快門(mén)后照射在第二全反射鏡上，反射光平行于待測(cè)樣品表面的方向?qū)Φ入x子體羽再次加熱；

步驟4、經(jīng)過(guò)300-400ns的時(shí)間延遲后，同步延遲控制器給光譜儀觸發(fā)信號(hào)，光譜儀開(kāi)始收集光譜信號(hào)；

步驟5、光譜儀收集到的光譜信號(hào)傳送給計(jì)算機(jī)進(jìn)行分析，把待測(cè)樣品的等離子體光譜信號(hào)與標(biāo)準(zhǔn)光譜進(jìn)行對(duì)比分析，得出待測(cè)樣品中的元素及元素濃度。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光譜測(cè)量的方法，其特征在于：

還包括步驟6：待測(cè)樣品在移動(dòng)平臺(tái)的帶動(dòng)下進(jìn)行移動(dòng)，重復(fù)步驟1至步驟5進(jìn)行多次測(cè)量，以消除元素誤判，對(duì)多次測(cè)量獲得的元素濃度取平均值，以消除隨機(jī)誤差；最終，獲得待測(cè)樣品中所含有的元素及其濃度值。