一种基于时间调制改善激光诱导击穿光谱可重复性的方法技术

一种基于时间调制改善激光诱导击穿光谱可重复性的方法，该方法将激光诱导等离子体置于时间调制系统内，该系统可采用电场调制、磁场调制或电磁联合调制等系统；通过时间调制系统，改变等离子体中离子、电子、原子的空间分布，使其产生一个局部低电子密度区域。改变收光位置和延迟时间，寻找并得到信号RSD最小的收光位置和延迟时间，从而在等离子体演化早期获得有效信号。本发明专利技术通过主动调制等离子体，使得信号采集时间比常规方法提前10‑500ns，大量实验表明，此时等离子体空间形态较为稳定，因此采集此时的信号可大大提高信号可重复性，并可获得较高信号强度，从而进一步提高测量精度。

【技术实现步骤摘要】
一种基于时间调制改善激光诱导击穿光谱可重复性的方法
本专利技术涉及激光诱导击穿光谱测量系统及方法，特别涉及一种基于时间调制改善激光诱导击穿光谱信号可重复性的方法，属于光谱检测及元素测量

技术介绍
激光诱导击穿光谱技术(LIBS)是一种新兴的原子发射光谱技术。该技术将一束高能量密度激光聚焦于待测样品表面，使其产生等离子体，通过光谱仪等可以探测记录等离子体发出的信号，通过分析光谱图中的元素对应的特征峰信号以及特征峰信号的强度可以对相关元素进行定性和定量分析。LIBS技术具有无需样品制备、可远程测量、可对待测样品微损检测、分析时间短、同时可对多种元素在线分析等优势，使其在多种元素分析技术(如ICP-MS、XRF、TOF-MS等)中脱颖而出，在冶金、煤质分析、采矿、航空航天等领域都有广阔的应用前景。近些年的研究表明：LIBS技术在定量分析方面存在着不确定性较大等问题，信号可重复性有待进一步提高。经过多年的探索，本领域的学者们已经基本形成了如下的共识：LIBS信号不确定性过高的根本原因是激光烧蚀质量过小，且由于激光诱导等离子体在环境气体本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于时间调制改善激光诱导击穿光谱可重复性的方法，其特征在于该方法包括如下步骤：/n1)将待测样品置于时间调制系统(8)内，打开脉冲激光器(1)，使脉冲激光器(1)发射的脉冲激光经聚焦透镜(2)聚焦在待测样品(3)表面，诱导产生等离子体(4)；所述的时间调制系统是一个能改变等离子体中离子、电子、原子的空间分布，产生低电子密度区的系统；/n2)改变收光位置和延迟时间，寻找并得到信号相对标准偏差RSD最小的收光位置和延迟时间，此时收光系统刚好采集到步骤1)中所述的等离子体局部低电子密度区域的信号，从而在等离子体演化早期获得有效信号。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于时间调制改善激光诱导击穿光谱可重复性的方法，其特征在于该方法包括如下步骤：
1)将待测样品置于时间调制系统(8)内，打开脉冲激光器(1)，使脉冲激光器(1)发射的脉冲激光经聚焦透镜(2)聚焦在待测样品(3)表面，诱导产生等离子体(4)；所述的时间调制系统是一个能改变等离子体中离子、电子、原子的空间分布，产生低电子密度区的系统；
2)改变收光位置和延迟时间，寻找并得到信号相对标准偏差RSD最小的收光位置和延迟时间，此时收光系统刚好采集到步骤1)中所述的等离子体局部低电子密度区域的信号，从而在等离子体演化早期获得有效信号。


2.如权利要求1所述的一种基于时间调制改善激光诱导击穿光谱可重复性的方法，其特征在于，所述时间调制系统为电场调制系统、磁场调制系统或电磁联合调制系统。


3.如权利要求1或2所述的一种基于时间调制改善激光诱导击穿光谱可重复性的方法，其特征在于，所述的寻找并得到信号相对标准偏差RSD最小的收光位置和延迟时间按如下方法进行：
1)通过时间调制系统设置电场强度E＝0,磁场强度B＝0；...

【专利技术属性】
技术研发人员：王哲，侯宗余，龙杰，姬建训，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京;11