【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及物质检测，特别是涉及一种提高libs技术检测软物质材料成分精度的方法。
技术介绍
1、libs技术是一种化学成分检测手段，其工作原理：一束脉冲激光辐照到待测材料表面通过烧蚀过程形成高温等离子体，高温等离子体在冷却过程中发射特定频率的光子，发射光被光纤接收、光谱仪记录，记录到的光谱数据中的谱线频率和强度分别提供了待测材料中含有什么元素和含有多少目标元素的信息。libs技术具有分析速度快、样品损伤小、无需样品预处理等优点，因此在工业生产中具有极大的应用潜力，尤其适合于由原位、快速、非接触式分析需求的应用场景。
2、软物质(soft matter)是指处于固体和理想流体之间的物质。又称软凝聚态物质。一般由大分子或基团组成，包括液晶、聚合物、胶体、膜、泡沫、颗粒物质、生命体系物质(如dna、细胞、体液、蛋白质)等。可以是固－液混合物、液－液混合物、气－液混合物等。在自然界、生命体、日常生活和生产中广泛存在。
3、在利用libs进行软物质材料的化学成分定性和定量分析时，软物质材料表面的力学性质对libs信号的稳定性有很大影响。特别是在软物质材料厚度较薄时，硬质衬底的引入会显著的增强libs信号强度。例如，kagawa等人(jpn.j.appl.phys.2000,28(5).)在对放置在硬质衬底的薄硅脂进行libs测量时发现，衬底对等离子体冲击波的支撑作用充分影响了探测到的光谱信号强度；此外，龚书航等人[cn116008256a]利用libs技术检测具有亚毫米堆积厚度的粉末材料时，发现光谱信号随堆积物
技术实现思路
1、本专利技术提供一种提高libs技术检测软物质材料成分精度的方法，解决了libs技术定性和定量检测软物质材料时由材料厚度引起的性能劣化问题。
2、为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案是：一种提高libs技术检测软物质材料成分精度的方法，包括如下步骤：
3、准备多个已知厚度数据的宏量化学成分相同或相近但厚度不同的软物质材料，组成样品集；
4、使用libs设备对所述样品集进行激光等离子体的发射谱线测量，获取各个样品的光谱特征参数；
5、根据各样品的厚度数据和光谱特征参数构建各样品对应的光谱特征参数随材料厚度的变化关系；
6、从所述各样品对应的光谱特征参数随材料厚度的变化关系中确定出光谱特征参数趋于稳定时对应的材料厚度作为临界厚度数据；
7、将厚度数据小于所述临界厚度数据的待检测软物质材料的厚度数据优化成大于或等于所述临界厚度数据；
8、使用libs设备对优化后的所述待检测软物质材料进行成分检测。
9、可选的，所述libs设备具有硬质平台，使用libs设备对所述样品集中的样品行激光等离子体的发射谱线测量时，所述样品集中的样品放置在所述libs设备的硬质平台上。
10、可选的，所述光谱特征参数包括从采集到的光谱中分析得到特征谱线的发射强度、特征谱线宽度、多个特征光谱强度比值、等离子体温度和等离子体电子密度中的一个、两个或两个以上参数。
11、可选的，多个所述样品除了厚度数据外的其它物理和化学性质对libs信号产生的基体效应不影响基于所述libs设备对待测软物质材料光谱特征参数的测定。
12、可选的，获取各个样品的光谱特征参数包括对每个样品的libs光谱进行不少于50个单脉冲事件的采集。
13、可选的，获取各个样品的光谱特征参数还包括对不少于50个单脉冲事件采集的libs光谱做平均，获取各个样品的光谱特征参数为获取所述样品对应的具有较好统计性的平均后的光谱。
14、可选的，所述libs设备包括聚焦透镜、采集透镜和光谱仪。
15、可选的，所述获取各个样品的光谱特征参数步骤中还包括构建libs光谱图，步骤如下：
16、以脉冲激光为激发源，经过聚焦透镜后的激光与样品表面相互作用产生等离子体；
17、所述等离子体发射的光信号进入采集透镜，通过光纤导入光谱仪，经过光谱仪后转化为数字信号被计算机采集，得到样品对应的libs光谱图。
18、可选的，采用所述libs设备获取所述样品等离子体光谱数据之前进行优化libs设备的工作参数。
19、本专利技术的有益效果：本专利技术通过对样品集的集进行激光等离子体的发射谱线测量，从而构建各样品对应的光谱特征参数随材料厚度的变化关系，从光谱特征参数随材料厚度的变化关系确定出光谱特征参数趋于稳定时对应的材料厚度作为临界厚度数据，将厚度数据小于所述临界厚度数据的待检测软物质材料的厚度数据优化成大于或等于所述临界厚度数据进行成分检测。实现了通过选择合适的材料厚度来有效降低、甚至消除由软物质材料的不同厚度带来的基体效应，达到提高libs检测软物质材料成分精度的目的。
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1.一种提高LIBS技术检测软物质材料成分精度的方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的提高LIBS技术检测软物质材料成分精度的方法，其特征在于，所述LIBS设备具有硬质平台，使用LIBS设备对所述样品集中的样品行激光等离子体的发射谱线测量时，所述样品集中的样品放置在所述LIBS设备的硬质平台上。
3.根据权利要求1所述的提高LIBS技术检测软物质材料成分精度的方法，其特征在于：所述光谱特征参数包括从采集到的光谱中分析得到特征谱线的发射强度、特征谱线宽度、多个特征光谱强度比值、等离子体温度和等离子体电子密度中的一个、两个或两个以上参数。
4.根据权利要求1所述的提高LIBS技术检测软物质材料成分精度的方法，其特征在于：多个所述样品除了厚度数据外的其它物理和化学性质对LIBS信号产生的基体效应不影响基于所述LIBS设备对待测软物质材料光谱特征参数的测定。
5.根据权利要求1所述的提高LIBS技术检测软物质材料成分精度的方法，其特征在于：获取各个样品的光谱特征参数包括对每个样品的LIBS光谱进行不少于50个单脉冲事件的
6.根据权利要求5所述的提高LIBS技术检测软物质材料成分精度的方法，其特征在于：获取各个样品的光谱特征参数还包括对不少于50个单脉冲事件采集的LIBS光谱做平均，获取各个样品的光谱特征参数为获取所述样品对应的具有较好统计性的平均后的光谱。
7.根据权利要求1所述的提高LIBS技术检测软物质材料成分精度的方法，其特征在于：所述LIBS设备包括聚焦透镜、采集透镜和光谱仪。
8.根据权利要求7所述的提高LIBS技术检测软物质材料成分精度的方法，其特征在于，所述获取各个样品的光谱特征参数步骤中还包括构建LIBS光谱图，步骤如下：
9.根据权利要求1所述的提高LIBS技术检测软物质材料成分精度的方法，其特征在于：采用所述LIBS设备获取所述样品等离子体光谱数据之前进行优化LIBS设备的工作参数。
...【技术特征摘要】
1.一种提高libs技术检测软物质材料成分精度的方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的提高libs技术检测软物质材料成分精度的方法，其特征在于，所述libs设备具有硬质平台，使用libs设备对所述样品集中的样品行激光等离子体的发射谱线测量时，所述样品集中的样品放置在所述libs设备的硬质平台上。
3.根据权利要求1所述的提高libs技术检测软物质材料成分精度的方法，其特征在于：所述光谱特征参数包括从采集到的光谱中分析得到特征谱线的发射强度、特征谱线宽度、多个特征光谱强度比值、等离子体温度和等离子体电子密度中的一个、两个或两个以上参数。
4.根据权利要求1所述的提高libs技术检测软物质材料成分精度的方法，其特征在于：多个所述样品除了厚度数据外的其它物理和化学性质对libs信号产生的基体效应不影响基于所述libs设备对待测软物质材料光谱特征参数的测定。
5.根据权利要求1所述的提高libs技术检测...
【专利技术属性】
技术研发人员：李亚举，龚书航，曾强，钱东斌，吴一繁，周毛吉，麻礼东，陈良文，张少锋，马新文，杨磊，
申请(专利权)人：先进能源科学与技术广东省实验室，
类型：发明
国别省市：
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