一种元素与缺陷的激光光声复合检测方法及其系统技术方案

本发明专利技术公开了一种元素与缺陷的激光光声复合检测方法及系统，属于激光材料检测领域，利用脉冲激光器入射到分析样品上产生等离子体和超声波，能同时分析样品元素组分和结构缺陷。检测系统包括脉冲激光器、光谱探测单元、超声波探测单元、样品台单元以及分析控制单元，分析控制单元包括数字延时器和计算机，数字延时器与计算机相连，样品台单元包括3D位移平台，3D位移平台与数字延时器相电连接，脉冲激光器发射出的脉冲激光用于入射至待分析样品上以同时产生等离子体和超声波，超声波探测单元用于对超声波进行探测，光谱探测单元用于对等离子体火焰发射的可见光光谱进行探测。本发明专利技术方法和装置能够同时实现对样品的元素和缺陷进行检测与分析。

【技术实现步骤摘要】
一种元素与缺陷的激光光声复合检测方法及其系统
本专利技术属于激光材料检测领域，具体为一种采用激光激发的元素成分和缺陷分布的复合检测方法及其系统，主要通过激光对材料激发后产生的光、声信号进行探测与分析，实现对靶材的元素与缺陷同时检测。
技术介绍
在材料检测领域，元素含量和结构缺陷是材料物理化学性质检测的两个重要方面。在元素分析方面，传统的检测手段包括化学分析法、XRF、ICP-OES等。然而，这些方法存在破坏样品、耗时长等缺点，无法满足现代元素检测的快速、原位、微损甚至无损等需求，所以一种新的光谱检测技术——激光诱导击穿光谱(LaserInducedBreakdownSpectroscopy，简称LIBS)技术应运而生。LIBS技术是一种新型的原子光谱分析技术，它是通过将激光聚焦到物质表面烧蚀产生等离子体，通过采集等离子体光谱来对物质进行元素分析，获得其元素种类与含量。由于LIBS技术具有多元素同步实时分析、简单或者无需样品预处理、快速与无损检测等特点，因此在金属冶金、环境保护、国防工业、食品安全等领域具有广泛的应用前景。中国专利文献《一种便携式激光探针成分分析仪》(公告为CN1035本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种元素与缺陷的激光光声复合检测方法，其特征在于，采用激光作为激发源来激发待测样品，以同时产生超声波和等离子体，通过采集声、光信号，从而同时获得材料的元素和缺陷信息。

【技术特征摘要】
1.一种元素与缺陷的激光光声复合检测方法，其特征在于，采用激光作为激发源来激发待测样品，以同时产生超声波和等离子体，通过采集声、光信号，从而同时获得材料的元素和缺陷信息。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，通过激光对样品进行线、面扫描分析，可在微损甚至无损样品的前提下，同时获得被测物体的元素和缺陷分布。3.一种元素与缺陷的激光光声复合检测系统，其特征在于，其包括脉冲激光器(3)、光谱探测单元、超声波探测单元、样品台单元以及分析控制单元，其中，分析控制单元包括数字延时器(11)和计算机(7)，数字延时器(11)与计算机(7)相连以受计算机控制，样品台单元包括3D位移平台，3D位移平台用于放置待分析样品(9)，3D位移平台能沿X向、Y向以及Z向移动，从而实现对待分析样品在三维方向的位置调节，3D位移平台与数字延时器(11)相电连接，脉冲激光器(3)用于发射出脉冲激光，该脉冲激光用于入射至待分析样品上以同时产生等离体体和超声波，超声波探测单元用于对超声波进行探测，以获得关于待分析样品中缺陷的信息，光谱探测单元用于对等离子体火焰发射的可见光光谱进行探测，以获得关于待分析样品中元素的信息。4.如权利要求3所述的一种元素与缺陷的激光光声复合检测系统，其特征在于，超声波探测单元包括超声波探头(13)和数字示波器(12)，超声波探头(13)数字示波器(12)电连接，数字示波器(12)同时连接计算机(7)和数字延时器(11)。5.如权利要求4所述的一种元素与缺...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭连波，罗为，马浴阳，熊伟，余云新，马世祥，褚燕武，李祥友，曾晓雁，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42