用于物质成份分析的光谱探测系统及其探测方法技术方案

本发明专利技术适用于光学探测技术领域，提供了一种用于物质成份分析的光谱探测系统及其探测方法。该光谱探测系统包括：激光器装置，先后产生至少两种波长的激光以及一同步信号；光谱信号收集组件，收集待分析样品分别被两种激光脉冲激发后产生的激光诱导击穿光谱LIBS信号和RRS光谱信号；分光组件，分别将波长不同的LIBS信号和RRS光谱信号有效分离；带有门控功能的物质成份分析装置，根据激光器装置的同步信号探测接收经分光组件分离的LIBS信号或RRS光谱信号，并比对已有的光谱信息数据分析出样品的原子成份和分子成份，从而识别物质的组成成份。因此，本发明专利技术通过使用单独一台脉冲激光器可在一套系统上实现LIBS和RRS光谱信号的激发和收集探测，从而获取物质的原子光谱和分子光谱，进而达到对含有多种物质成份或未知物质成份的待测目标进行物质成份的定量分析的目的。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于光学探测
，尤其涉及一种。
技术介绍
激光诱导击穿光谱技术(LaserInduced Breakdown Spectroscopy,LIBS)是一种常用的原子发射光谱分析技术。LIBS将激光脉冲聚焦在处于不同物质形态(固态、液态和气态)的样品表面上很小的焦点区域内，当激光脉冲的能量密度大于待测样品的击穿能量阈值时，就会在待测样品局部激发产生等离子体，即产生激光诱导等离子体。由于这种等离子体的局部能量密度及温度相当高，因而可用于开展取样、原子化、激发及离子化等工作。用光谱仪直接收集样品表面等离子体产生的发射谱线信号，不仅可以获取物质的原子组成，而且在理论上可以根据发射光谱的强度进行物质成份的定量测量。与传统的基于原子发射光谱的光谱分析技术，如电感耦合等离子体发射光谱法、电感耦合等离子体发射质谱法、火花源发射光谱法等相比，LIBS技术具有无可比拟的优势1)分析简便、快速，适用于现场快速无损成份检测和分析；2)对样品尺寸要求不严格，且样品消耗量极低，同时无需繁琐的样品预处理过程，避免了样品被污染或损伤的可能；3)适用于各种形态的固体(导体或非导体如高硬度金属材料、塑料本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于物质成份分析的光谱探测系统，其特征在于，一激光器装置，用于先后产生至少两种波长的激光脉冲以及一同步信号，其中第一波长的光用作LIBS激发光，第二波长的光用作RRS激发光；光谱信号收集组件,用于收集待分析样品分别被两种激光脉冲激发后产生的LIBS信号和RRS光谱信号；分光组件，分别将波长不同的LIBS信号和RRS光谱信号有效分离；带有门控功能的物质成份分析装置，用于根据所述激光器装置的同步信号接收经分光组件分离的LIBS信号或RRS光谱信号，并比对已有的光谱信息数据分析出样品的原子成份和分子成份，从而识别物质的组成成份。

【技术特征摘要】
1.一种用于物质成份分析的光谱探测系统，其特征在于， 一激光器装置，用于先后产生至少两种波长的激光脉冲以及一同步信号，其中第一波长的光用作LIBS激发光，第二波长的光用作RRS激发光； 光谱信号收集组件，用于收集待分析样品分别被两种激光脉冲激发后产生的LIBS信号和RRS光谱信号； 分光组件，分别将波长不同的LIBS信号和RRS光谱信号有效分离； 带有门控功能的物质成份分析装置，用于根据所述激光器装置的同步信号接收经分光组件分离的LIBS信号或RRS光谱信号，并比对已有的光谱信息数据分析出样品的原子成份和分子成份，从而识别物质的组成成份。2.如权利要求1所述的光谱探测系统，其特征在于，所述激光器装置包括为纳秒激光器。3.如权利要求1所述的光谱探测系统，其特征在于，所述受激光收集组件基于一望远镜系统实现。4.如权利要求3所述的光谱探测系统，其特征在于，所述受激光收集组件包括: 第一反射镜，用于将所述激光器装置产生的LIBS信号或RRS光谱信号反射至待分析样品上; 一凹面镜，其凹面正对待分析样品，且其中部有一通孔，用于通过其凹面将待分析样品被所述LIBS激发光照射后产生的LIBS信号，和被所述RRS激发光照射后产生的RRS光谱信号进行聚焦； 第二反射镜，位于所述凹面镜的凹面的焦点位置，用于将所述凹面镜聚焦后的LIBS信号和RRS光谱信号通过所述通孔反射出去； ...

【专利技术属性】
技术研发人员：屈军乐，尹君，刘立新，余锋，亚历山大卡钦斯基，帕拉斯帕赛德，
申请(专利权)人：深圳大学，
类型：发明
国别省市：