本发明专利技术公开了一种激光剥蚀方法及装置，所述激光剥蚀装置包括：飞秒激光模块、振镜系统和场镜，所述振镜系统包括X轴振镜和Y轴振镜；所述X轴振镜沿X轴方向调节激光在样品表面聚焦的位置，所述Y轴振镜沿Y轴方向调节激光在样品表面聚焦的位置；所述X轴方向和Y轴方向互相垂直；所述X轴振镜和Y轴振镜可以以预设的频率进行高频绕轴往复转动使激光焦点在多个位置间切换；所述场镜用于将激光脉冲聚焦到样品上。本发明专利技术的激光剥蚀装置可以在纳秒时间段内激光剥蚀不同区域的样品，对于均质样品，产生的微粒数更多，元素分析时的灵敏度更高；对于不同的样品，产生的颗粒混匀后元素分析时得到的样品信息更丰富。的样品信息更丰富。的样品信息更丰富。
【技术实现步骤摘要】
一种激光剥蚀方法及装置
[0001]本专利技术属于激光剥蚀
，尤其涉及一种激光剥蚀方法及装置。
技术介绍
[0002]随着激光剥蚀系统的逐步成熟，其应用也越来越广泛，激光剥蚀系统作为固体进样方式也越来越普遍。现有技术通常使用物镜使激光聚焦样品特定区域，然后将样品剥蚀成微粒然后通过载气传输进元素分析系统。但是对于需要超快速剥蚀不同区域的问题，普通的激光剥蚀系统是没有办法解决的。
[0003]目前，对于激光剥蚀定量测试样品元素含量的技术来说，和样品基体匹配的标准样品比较难找，且标样浓度和样品浓度差异也大，所以激光剥蚀定量样品中元素含量的技术进展很慢。现有的激光剥蚀定量样品元素的方法是样品和标样交替测量法，即样品测试完后再测试标样的剥蚀信号，难点是标样和样品基体匹配很难，且样品浓度和标样差别很大。这样定量的样品元素浓度准确度偏低，且精密度偏低。
[0004]因此，如何能够保证分析测试准确度高的同时可以超快速剥蚀样品，是一个亟待解决的问题。
技术实现思路
[0005]有鉴于此，本专利技术的目的之一在于提供一种激光剥蚀方法，结合振镜技术和场镜技术就可以实现样品、高含量标样、低含量标样上设置不同脉冲数的方法，完成标准加入法的目标。
[0006]本专利技术的另一目的还在于提供上述激光剥蚀方法的样品检测方法，结合场镜聚焦到样品的不同区域，再利用超短脉宽的飞秒激光多脉冲剥蚀样品产生混合微粒，进入元素分析系统分析测试。
[0007]本专利技术的再一目的还在于提供一种激光剥蚀装置，以利用飞秒激光剥蚀仪设置在不同区域及超快速的时间段(纳秒)内激发多脉冲激光方式剥蚀样品。
[0008]为实现上述目的，本专利技术第一方面提供了一种激光剥蚀方法，步骤如下：
[0009]S1：设置一飞秒激光模块、一X轴振镜、一Y轴振镜和一场镜，所述X轴振镜和Y轴振镜可以分别进行高频绕轴往复转动，所述飞秒激光模块发射的激光脉冲经过X轴振镜、Y轴振镜的反射以及场镜的折射后聚焦在物方的焦平面上；
[0010]S2：将至少一个样品设置在样品台上，调节焦平面位置与样品上表面重合；
[0011]S3：设置飞秒激光模块发射激光脉冲的周期、X轴振镜高频绕轴往复转动的周期和Y轴振镜高频绕轴往复转动的周期之比为整数比关系，并且设置X轴振镜高频绕轴往复转动的幅度和Y轴振镜高频绕轴往复转动的幅度，使激光脉冲聚焦在样品表面所对应的平面上时其焦点在不同位置往复切换，并且至少两个所述焦点的位置在样品的上表面上；
[0012]S4：控制飞秒激光模块发射激光脉冲对样品表面进行剥蚀，收集激光脉冲剥蚀产生的混合微粒进行分析测试。
[0013]优选的，步骤S2具体为：
[0014]将至少两个样品设置在样品台上，所述样品的上表面齐平，调节焦平面位置与样品上表面重合；
[0015]步骤S3中所述“至少两个所述焦点的位置在样品的上表面上”具体为：
[0016]至少两个所述焦点的位置分别在不同样品的上表面上。
[0017]本专利技术第二方面提供一种上述的激光剥蚀方法的样品检测方法，步骤如下：
[0018]S1：准备一含待测元素的浓度为C1的高含量标样、一含待测元素的浓度为C2的低含量标样，其中C1、C2为预设的已知浓度，C1>C2>0；
[0019]S2：设置飞秒激光模块发射脉冲频率、X轴振镜往复转动的频率和Y轴振镜往复转动的频率，使激光焦点在高含量标样、低含量标样以及样品的上表面周期性切换，在一个周期内聚焦在高含量标样、低含量标样、样品的上表面的脉冲数分别为X、Y、Z，其中，X、Y、Z为正整数，收集激光脉冲剥蚀产生的混合微粒进行分析测试，得到信号总量值U，根据公式(1)计算标准加入浓度；
[0020]C(p)＝(C
1 X+C
2 Y)/Z
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)；
[0021]其中，C(p)为标准加入浓度。
[0022]S3：重复步骤S2若干次，各次测试均维持Z数值不变，并且(X+Y)数值不变，并且至少两次测试的X数值不同，以各次测试的C(p)为x坐标，信号总量值U为y坐标进行直线拟合，得到x轴截距的绝对值作为样品中待测元素的含量。
[0023]本专利技术第三方面提供一种激光剥蚀装置，包括飞秒激光模块、振镜系统和场镜，所述振镜系统包括X轴振镜和Y轴振镜；
[0024]所述X轴振镜沿X轴方向调节激光在样品表面聚焦的位置，所述Y轴振镜沿Y轴方向调节激光在样品表面聚焦的位置；
[0025]所述X轴方向和Y轴方向互相垂直；
[0026]所述X轴振镜和Y轴振镜可以以预设的频率进行高频绕轴往复转动使激光焦点在多个位置间切换；
[0027]所述场镜用于将激光脉冲聚焦到样品上。
[0028]本专利技术具有以下有益效果：
[0029](1)本专利技术的激光剥蚀方法通过设置飞秒激光模块发射激光脉冲的周期、X轴振镜高频绕轴往复转动的周期、Y轴振镜高频绕轴往复转动的周期、X轴振镜高频绕轴往复转动的幅度和Y轴振镜高频绕轴往复转动的幅度，使激光脉冲聚焦在样品表面所对应的平面上时其焦点在不同位置往复切换，从而完成标准加入法的目标；
[0030](2)本专利技术的样品检测方法通过设置在高含量标样、低含量标样、样品的上表面的激光脉冲的脉冲数，从而控制样品及加入不同浓度标样微粒数的，实现加入浓度梯度，得出的结果克服了基体不同导致等离子体中元素电离效率不同引起结果不准确的问题。通过设置脉冲数解决标样浓度和样品浓度差别大的问题。
[0031](3)本专利技术的激光剥蚀装置可以在纳秒时间段内激光剥蚀不同区域的样品，对于均质样品，产生的微粒数更多，元素分析时的灵敏度更高；对于不同的样品，产生的颗粒混匀后元素分析时得到的样品信息更丰富。
附图说明
[0032]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0033]图1为本专利技术所公开的激光剥蚀装置的流程示意图；
[0034]图2为本专利技术所公开的激光剥蚀方法的X轴振镜高频绕轴往复转动的示意图；
[0035]图3为本专利技术所公开的激光剥蚀方法的Y轴振镜高频绕轴往复转动的示意图。
[0036]其中：1飞秒激光模块；2X轴振镜；3Y轴振镜；4场镜；5
‑
1样品；5
‑
2高含量标样；5
‑
3低含量标样；6激光脉冲。
具体实施方式
[0037]本专利技术的核心之一在于提供一种激光剥蚀方法，结合振镜技术和场镜技术就可以实现样品、高含量标样、低含量标样上设置不同脉冲数的方法，完成标准加入法的目标。本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种激光剥蚀方法，其特征在于，步骤如下：S1：设置一飞秒激光模块、一X轴振镜、一Y轴振镜和一场镜，所述X轴振镜和Y轴振镜可以分别进行高频绕轴往复转动，所述飞秒激光模块发射的激光脉冲经过X轴振镜、Y轴振镜的反射以及场镜的折射后聚焦在物方的焦平面上；S2：将至少一个样品设置在样品台上，调节焦平面位置与样品上表面重合；S3：设置飞秒激光模块发射激光脉冲的周期、X轴振镜高频绕轴往复转动的周期和Y轴振镜高频绕轴往复转动的周期之比为整数比关系，并且设置X轴振镜高频绕轴往复转动的幅度和Y轴振镜高频绕轴往复转动的幅度，使激光脉冲聚焦在样品表面所对应的平面上时其焦点在不同位置往复切换，并且至少两个所述焦点的位置在样品的上表面上；S4：控制飞秒激光模块发射激光脉冲对样品表面进行剥蚀，收集激光脉冲剥蚀产生的混合微粒进行分析测试。2.根据权利要求1所述的激光剥蚀方法，其特征在于，步骤S2具体为：将至少两个样品设置在样品台上，所述样品的上表面齐平，调节焦平面位置与样品上表面重合；步骤S3中所述“至少两个所述焦点的位置在样品的上表面上”具体为：至少两个所述焦点的位置分别在不同样品的上表面上。3.一种使用如权利要求2所述的激光剥蚀方法的样品检测方法，其特征在于，步骤如下：S1：准备一含待测元素的浓度为C1的高含量标样、一含待测元素的浓度为C...
【专利技术属性】
技术研发人员：梁燕，蒋建兵，胡勇刚，王辉，王忠强，
申请(专利权)人：上海凯来仪器有限公司，
类型：发明
国别省市：
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