【技术实现步骤摘要】
一种LIBS基体效应校正方法及其应用
本专利技术属于LIBS光谱法检测材料组成的
，更具体地，涉及一种LIBS基体效应校正方法及其应用。
技术介绍
激光诱导击穿光谱(Laser-InducedBreakdownSpectroscopy,LIBS)技术，通过聚焦镜将超短脉冲激光聚焦于样品表面，聚焦后的激光会烧蚀表面材料而瞬间形成激光等离子体，等离子体向外辐射特定频率的光子，由于不同元素和浓度的粒子的发射谱线的波长和强度不同，因此通过光谱仪分析等离子体光谱中的原子、离子谱线，就能获得待检测样品中元素的种类及其含量。LIBS凭借制样简单、快速便捷、样品损伤小、原位在线等技术优势，近年来成为了冶金、食品、能源、化工、地质、环境等诸多工业领域的研究热点。然而，由于LIBS存在基体效应限制了该技术的推广及应用。所谓基体效应，是由于不同物质与激光之间的相互作用机制不同，不同基体产生的等离子体特性不同，如电子数密度、等离子体温度等，进而导致光谱响应不同，即不同基体中相同含量的元素的光谱强度不同。例如，在采矿行业中对不同种类的矿石中的铁...
【技术保护点】
1.一种LIBS基体效应校正方法，其特征在于，包括：/n采集待校正的每个样品种类中任一样品在多个激光能量激发下一一对应的LIBS全波段光谱和等离子体图像；/n基于每个样品种类对应的所述全波段光谱和等离子体图像，通过图像处理以及等离子体温度和样品烧蚀质量的计算，得到该样品种类对应的等离子体图像亮度和等离子体温度的第一关系以及等离子体面积和样品烧蚀质量的第二关系；/n采集每个样品种类中每个样品在待校正激光能量激发下的等离子体图像和待校正波段光谱，基于该等离子体图像以及该样品种类对应的所述第一关系和所述第二关系，对该样品的所述待校正波段光谱进行校正；/n基于各校正后的光谱及其对应...
【技术特征摘要】
1.一种LIBS基体效应校正方法，其特征在于，包括：
采集待校正的每个样品种类中任一样品在多个激光能量激发下一一对应的LIBS全波段光谱和等离子体图像；
基于每个样品种类对应的所述全波段光谱和等离子体图像，通过图像处理以及等离子体温度和样品烧蚀质量的计算，得到该样品种类对应的等离子体图像亮度和等离子体温度的第一关系以及等离子体面积和样品烧蚀质量的第二关系；
采集每个样品种类中每个样品在待校正激光能量激发下的等离子体图像和待校正波段光谱，基于该等离子体图像以及该样品种类对应的所述第一关系和所述第二关系，对该样品的所述待校正波段光谱进行校正；
基于各校正后的光谱及其对应的元素含量，拟合得到所述待校正激光能量下的定标曲线，完成LIBS基体效应校正。
2.根据权利要求1所述的一种LIBS基体效应校正方法，其特征在于，所述图像处理具体为：
对每张所述等离子体图像均依次进行滤波、二值化处理，基于所述处理后的图像，计算等离子体面积；并采用所述处理后的图像对该张等离子体图像进行掩模，基于掩模后的图像及其内每个像素点的亮度，计算等离子体图像平均亮度，作为该等离子体图像对应的等离子体图像亮度。
3.根据权利要求1所述的一种LIBS基体效应校正方法，其特征在于，所述等离子体温度的计算具体为：
基于每个激光能量激发下对应的所述全波段光谱，采用波尔兹曼斜线法，计算得到该激光能量激发下对应的等离子体温度。
4.根据权利要求1所述的一种LIBS基体效应校正方法，其特征在于，所述样品烧蚀质量的计算具体为：
采用激光扫描共聚焦显微镜，对不同激光能量激发下的样品分别进行扫描，计算得到每个激光能量激发下对应的样品烧蚀质量。
5.根据权利要求1至4任一项所述的一种LIBS基体效应校正方法，其特征在于，所述对该样品的所述待校正波段光谱进行校正，具体为：
对该样品对应的等离子体图像进行所述图像处理，得到该等离子体图像对应的等离子体图像亮度和等离子体面积；
基于所述第一关系，得到该等离子体图像亮度对应的等离子体温度，并基于所述第二关系，得到该等离子体面积对应的样品烧蚀质量；
基于该...
【专利技术属性】
技术研发人员：郭连波，张登，褚燕武，马世祥，张思屿，胡桢麟，陈锋，陆永枫，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42
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