[發明專利]一種飛秒等離子體通道擊穿光譜無需標樣的定標方法

在審

• 申請號: 201910097661.3
• 申請日: 2019-01-31
• 公開（公告）號: CN109884038A
• 公開（公告）日: 2019-06-14
• 發明（設計）人: 曾和平;牛盛
• 申請（專利權）人: 廣東朗研科技有限公司;上海朗研光電科技有限公司;華東師范大學
• 主分類號: G01N21/74
• 分類號: G01N21/74;G01N21/71
• 代理公司: 東莞市華南專利商標事務所有限公司 44215
• 代理人: 李慧

1.一種飛秒等離子體通道擊穿光譜無需標樣的定標方法，其特征在于：包括以下步驟：A1、激光發射模塊發出的飛秒脈沖激光經過聚焦模塊形成多束飛秒光絲；

A2、在一類待測樣品中選取一個試樣添加已知濃度的X元素，使用步驟A1形成的飛秒光絲作用于該添加了X元素的試樣，形成等離子體熒光光譜并由光譜采集模塊采集并進行檢測，得到測得的特征譜線信號，結合測得的特征譜線信號中X元素的譜線信號強度和X元素的濃度即可以獲得該類待測樣品中X元素的譜線信號強度與濃度的關系；

A3、結合步驟A2中測得的該類待測樣品的特征譜線信號中X元素的譜線信號強度和X元素的濃度即可以獲得該類待測樣品中通用的X元素的譜線信號強度與濃度的關系，由此即可結合測試所得元素特征譜線信號強度推斷該類待測樣品中其他試樣中X元素的濃度，實現無標樣定標；

其中，所述步驟A2中所述試樣的特征譜線信號中不含有X元素的特征信號。

2.一種飛秒等離子體通道擊穿光譜無需標樣的定標方法，其特征在于：包括以下步驟：B1、激光發射模塊發出飛秒脈沖激光經過分束模塊分束得到分束脈沖激光；

B2、所述步驟B1得到的分束脈沖激光經過時域同步模塊后形成多束同步脈沖激光；

B3、所述步驟B2得到的多束同步脈沖激光經過聚焦模塊形成多束同步光絲，多束同步光絲在空間交叉形成空間周期調制的等離子體光柵；

B4、在一類待測樣品中選取一個試樣添加已知濃度的X元素，使用步驟B3的等離子體光柵作用于該添加了X元素的試樣，形成等離子體熒光光譜并由光譜采集模塊采集并進行檢測，得到測得的特征譜線信號，結合測得的特征譜線信號中X元素的譜線信號強度和X元素的濃度即可以獲得該類待測樣品中X元素的譜線信號強度與濃度的關系；

B5、結合步驟B4中測得的該類待測樣品的特征譜線信號中X元素的譜線信號強度和X元素的濃度即可以獲得該類待測樣品中通用的X元素的譜線信號強度與濃度的關系，由此即可結合測試所得元素特征譜線信號強度推斷該類待測樣品中其他試樣中X元素的濃度，實現無標樣定標；

其中，所述步驟B4中所述試樣的特征譜線信號中不含有X元素的特征信號。

3.根據權利要求2所述的飛秒等離子體通道擊穿光譜無需標樣的定標方法，其特征在于：所述步驟B1中，經分束模塊分束之后產生的分束脈沖激光的數量為至少兩束。

4.根據權利要求1或2所述的飛秒等離子體通道擊穿光譜無需標樣的定標方法，其特征在于：在待測樣品處設置有氣體氛圍。

5.根據權利要求4所述的飛秒等離子體通道擊穿光譜無需標樣的定標方法，其特征在于：所述氣體氛圍的氣體為氬氣或/和氖氣。

6.根據權利要求4所述的飛秒等離子體通道擊穿光譜無需標樣的定標方法，其特征在于：所述氣體氛圍中含有富含電子的金屬粒子。

7.根據權利要求4所述的飛秒等離子體通道擊穿光譜無需標樣的定標方法，其特征在于：所述氣體氛圍中氣體的流速為2-10L/min。

8.根據權利要求1或2所述的飛秒等離子體通道擊穿光譜無需標樣的定標方法，其特征在于：所述待測樣品為土壤、有機物、聚合物或金屬中的任意一種。

9.根據權利要求1或2所述的飛秒等離子體通道擊穿光譜無需標樣的定標方法，其特征在于：所述光譜采集模塊為設置有ICCD相機的光譜儀，設置ICCD相機的采集延時時間范圍為100皮秒至5納秒之間，設置ICCD相機的采集時間范圍為100-500納秒。

10.根據權利要求9所述的飛秒等離子體通道擊穿光譜無需標樣的定標方法，其特征在于：所述光譜儀為中階梯光柵光譜儀，所述中階梯光柵光譜儀的工作模式設定為片上積分模式。