【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】自动聚焦LIBS系统
[0001]本申请涉及自动聚焦激光诱导击穿光谱(
‘
LIBS
’
)分析系统和在LIBS分析系统中自动聚焦的方法。
技术介绍
[0002]LIBS分析系统是已知的并且用于以一定准确度检测样品中较低原子序数元素的存在和/或浓度。这些设备通常包括高功率激光器，它充分加热样品的部分以产生等离子体。随着等离子体冷却，最终电子返回到它们的基态。在此过程中，光子以构成样品的特定元素特有的波长发射。在LIBS分析系统中对这些光子的检测和分析能够对样品的元素组成进行定量和/或定性测定。
[0003]为了获得足够高的功率密度以产生等离子体，必须将激光聚焦成小光斑尺寸，通常为100皮米或更小。样品上非常小的光束光斑尺寸要求激光必须精确地聚焦在被分析样品的表面上，以获得一致的分析结果。由于被分析的样品通常至少相对于激光束采样区域的大小而言是不均匀的，LIBS分析系统通常提供入射激光束和样品表面之间的相对运动，以便可以在多个不同的表面区域分析样品，以获得对其元素构成的更具代表性的测定。...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.LIBS分析系统(2)，包括：具有焦平面(F)的聚焦透镜装置(6)；激光器(8)，配置为在沿着光路(O)的方向上通过所述聚焦透镜装置(6)传播激光束(L)以聚焦在所述焦平面(F)处；具有与入射电磁辐射强度成比例的输出的检测器(10)；用于保持样品(20)的样品架(4)，其上表面(18)与光路(O)相交；平移机构(22)，可操作以实现所述样品架(4)和所述聚焦透镜装置(6)的相对运动，以改变所述焦平面(F)沿所述光路(O)相对于所述样品架(4)的定位点；以及控制器(14)，配置为自动控制所述平移机构(22)的操作以实现相对运动以实现所述焦平面(F)和所述上表面(18)的与光路(O)相交的分析区域(40)重合或接近重合的最佳位置，其中，所述控制器(14)还配置为根据存储在所述控制器(14)能访问的存储器(26)中的数学变换计算所述最佳位置，该变换将所述上表面(18)的与光路(O)相交的分析区域(40)的测量数据与最佳定位点相关联，该变换是使用从来自所述激光束(L)撞击所述样品(20)的上表面(18)的一个或更多个其他区域(16；34；36；38)所产生的等离子体的电磁辐射获得的输出而生成的。2.如权利要求1所述的LIBS分析系统(2)，其中，所述控制器(14)配置为操作所述平移机构(22)以实现所述相对运动以实现在上表面(18)的第一其他区域(16)处所述焦平面(F)相对于样品架(4)沿所述光路(O)的多个不同位置；操作所述激光器(8)以在所述多个不同位置的每一个处产生等离子体，并将从来自在多个不同位置的每一个处产生的等离子体的电磁辐射获得的检测器输出的表示相对于位置索引地获取到所述存储器(26)中，作为用于生成所述数学变换的强度数据。3.如权利要求2所述的LIBS分析系统(2)，其中，所述控制器(14)配置为处理所述强度数据以生成将检测器输出与所述焦平面(F)的位置相关联的数学表达式并将所述数学表达式作为所述数学变换存储在所述存储器中。4.如权利要求3所述的LIBS分析系统(2)，其中，所述控制器(14)配置为操作所述激光器(8)以在所述分析区域(40)处产生等离子体；将根据来自产生的等离子体的电磁辐射获得的检测器(10)的输出作为所述测量数据获取到所述存储器(26)中，并通过对所述测量数据应用所述数学变换来计算所述分析区域(40)的最佳位置。5.如权利要求2所述的LIBS分析系统(2)，其中，所述控制器(14)配置为操作所述平移机构(22)以在垂直于光路(O)的平面中移动样品台(4)以使所述上表面(18)的多个不同的其他区域(34、36、38)与所述光轴(O)连续相交，每个不同的其他区域(34；36；38)在平面中具有不同的已知定位点；操作所述激光器(8)以在所述多个不同的其他区域(34；46；38)的每一个处产生等离子体，并根据在所述平面中的不同的已知定位点中的每一个处的所述检测器(10)的输出与所述强度数据的比较来生成所述数学变换。6.如权利要求5所述的LIBS分析系统(2)，其中，所述数学变换将识别所述最佳位置的信息与平面中垂直于光路的区域的定位点相关联，并且所述...
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