基于分光法的激光诱导击穿光谱测量元素浓度的方法

摘要

基于分光法的激光诱导击穿光谱测量元素浓度的方法，属于原子发射光谱测量技术领域。该方法通过分光镜将激光分为两束，通过反射镜的反射，使得两束激光的入射方向与样品表面的法线方向呈0°到90°的夹角。激光击打产生的等离子体主要向垂直表面的方向扩展，因此侧面入射的激光受到的等离子体屏蔽作用较弱，有利于更多的激光能量到达样品表面，增加烧蚀的质量；结合在样品表面上方形成气溶胶的技术，优化产生等离子体的实验条件，使得等离子体的产生更容易，电子密度更高。该方法增加了测量的重复性，有利于提高定标模型的拟合优度和预测精度。

主权项

基于分光法的激光诱导击穿光谱测量元素浓度的方法，其特征是该方法包括如下步骤：1)将样品中欲测量的元素定为目标元素；以目标元素质量浓度已知的一组样品作为定标样品，首先利用压片机将定标样品压制成型，然后在定标样品紧贴表面的上方形成一层与定标样品成分完全相同的气溶胶；2)利用激光诱导击穿光谱系统进行检测：以脉冲激光器(1)为激发光源，从激光器出射的激光首先经过分光镜(2)分为两束激光，通过反射镜(10)的反射，使得两束激光的入射方向与样品表面的法线方向呈0°～90°的夹角，两束激光均经过聚焦透镜(3)聚焦后作用于定标样品(4)的表面或者表面下方，在聚焦点产生等离子体，等离子体产生的辐射光信号被采集透镜(5)所收集，通过光纤(6)并经过光谱仪(7)处理后转化成电信号而被计算机(8)采集，得到定标样品的特征光谱图，从特征光谱图中得到目标元素的特征谱线强度Ic；3)用定标样品中目标元素的特性谱线强度Ic与目标元素质量浓度C组成数据对(C，Ic)，并针对多个样品得到多组数据对，然后根据单变量定标方法拟合出定标曲线，定标曲线的横轴是C元素质量浓度，纵轴是Ic；4)对目标元素质量浓度未知的待测样品进行检测时，首先按照步骤1)和步骤2)所述的方法对待测样品进行处理，得到待测样品中目标元素的特征谱线强度I′c，然后代入步骤3)中得到的定标曲线，求出待测样品中目标元素的浓度C′。