[发明专利]改进的高信噪比低检出限的LIBS物质成分探测系统及方法

权利要求书

1.一种改进的高信噪比低检出限的LIBS物质成分探测系统，它包括近红外飞秒脉冲激光器(1)，近红外超连续谱飞秒脉冲激光器(2)，特定波长带通滤光片(3)，45°放置的反射镜(4)，合束镜(5)，扩束镜(6)，45°放置的分束镜(7)，光路复用的望远镜(8)，偏振角可调的偏振镜(10)，光纤耦合镜(11)，光纤接口(12)，ICCD光谱仪(14)，计算机(19)，其特征在于：

近红外飞秒脉冲激光器(1)与近红外超连续谱飞秒脉冲激光器(2)平行放置，近红外超连续谱飞秒脉冲激光器前有特定波长带通滤光片滤光片(3)，特定波长带通滤光片(3)前有45°放置的反射镜(4)，45°放置的反射镜(4)旁边有合束镜(5)，合束镜(5)与近红外飞秒脉冲激光器(1)共线，合束镜(5)前有扩束镜(6)，扩束镜(6)前有45°放置的分束镜(7)，45°放置的分束镜(7)前有光路复用的望远镜(8)，光路复用的望远镜(8)焦点处放置被测物体，45°放置的分束镜(7)旁边有偏振角可调的偏振镜(10)，偏振角可调的偏振镜(10)旁边是光纤耦合镜(11)，光纤耦合镜(11)旁边是光纤接口(12)，使用光纤将光纤接口(12)和ICCD光谱仪(14)相连，使用线缆将近红外飞秒脉冲激光器(1)、近红外超连续谱飞秒脉冲激光器(2)、偏振角可调的偏振镜(10)、ICCD光谱仪(14)和计算机(19)相连。

2.根据权利要求1所述的一种改进的高信噪比低检出限的LIBS物质成分探测系统，其特征在于：所述的45°放置的反射镜(4)镀有近红外波段的高反膜。

3.根据权利要求1所述的一种改进的高信噪比低检出限的LIBS物质成分探测系统，其特征在于：所述的合束镜(5)和扩束镜(6)镀有近红外波段的高透膜。

4.根据权利要求1所述的一种改进的高信噪比低检出限的LIBS物质成分探测系统，其特征在于：所述的光路复用的望远镜(8)工作波段为可见波段和近红外波段。

5.根据权利要求1所述的一种改进的高信噪比低检出限的LIBS物质成分探测系统，其特征在于：所述的45°放置的分束镜(7)镀有近红外波段的高透膜和可见光波段的高反膜。

6.根据权利要求1所述的一种改进的高信噪比低检出限的LIBS物质成分探测系统，其特征在于：所述的偏振角可调的偏振镜(10)和光纤耦合镜(11)镀有可见光波段的高透膜。

7.一种基于权利要求1所述改进的高信噪比低检出限的LIBS物质成分探测系统的物质成分探测方法，其特征在于方法如下：

先由近红外飞秒脉冲激光器(1)产生一束近红外的飞秒激光脉冲，经由合束镜(5)、扩束镜(6)、45°放置的分束镜(7)、光路复用的望远镜(8)照射到目标被测物体表面，对被测物体表面进行预烧蚀；间隔很短一段时间后，由近红外超连续谱飞秒脉冲激光器(2)产生一束全光谱脉冲，经由特定波长带通滤光片(3)选择特定波长、45°放置的反射镜(4)反射、合束镜(5)、扩束镜(6)、分束镜(7)、光路复用的望远镜(8)照射到目标被测物体表面，激发出等离子体，激发出的LIBS光谱信号反向通过光路复用的望远镜(8)，经过45°放置的分束镜(9)反射后，依次通过偏振角可调的偏振镜(10)，光纤耦合镜(11)，光纤接口(12)，接入ICCD光谱仪(14)，ICCD光谱仪(14)延迟一段时间开始采集，根据测量结果，经由计算机(19)分析，调整偏振角可调的偏振镜(10)的角度、近红外飞秒脉冲激光器(1)和近红外超连续谱飞秒脉冲激光器(2)产生的脉冲间隔和ICCD光谱仪(14)的采集延迟到合适数值，重复以上过程，直至接收到的光谱信号连续谱强度最小，最后由计算机(19)分析所得光谱信号。