[发明专利]基于偏振降噪的脉冲激光粉状物质元素含量测量方法

摘要

基于偏振降噪的脉冲激光粉状物质元素含量测量方法，属于原子发射光谱领域。将粉末样品置于透明的玻璃托盘上，激光从玻璃托盘下面透过玻璃托盘聚焦在粉末底层从而烧蚀粉末物质并产生等离子体，等离子体发出的辐射光信号依次透过玻璃托盘和偏振片被采集透镜收集，然后通过光纤传输到光谱仪转化为电信号进入到计算机进行分析。该方法对粉末样品不需要压制成型而且同时克服了粉末层表面不平整导致的测量信号波动，提高了粉末状物质元素含量的检测速度和精确度。另外，该方法还利用偏振片过滤了辐射光信号中的连续背景辐射，提高了信噪比从而改善了测量的检测限。

主权项

种基于偏振降噪的脉冲激光粉状物质元素含量测量方法，其特征是该方法包括了如下步骤：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粉末样品作为定标样品，各定标样品的目标元素浓度记为C1、C2、C3……；2）从步骤1）中的一组定标样品中任选一种平铺于透明的玻璃托盘上；3）利用激光诱导击穿光谱系统对步骤2）中已选定的定标样品进行检测：将脉冲激光器（1）置于玻璃托盘的正下方，从脉冲激光器出射的激光经过聚焦透镜（2）聚焦后透过玻璃托盘（3），调整聚焦透镜的位置，使得聚焦后的激光在定标样品（4）与玻璃托盘的接触面处的定标样品内部产生等离子体（5）；4）等离子体产生的辐射光信号依次透过玻璃托盘（3）、放置在玻璃托盘下部的偏振片（6）和采集透镜（7）后通过光纤（8）进入光谱仪（9）被转化为电信号，然后被计算机（10）采集，得到步骤2）中所选定标样品的光谱图，从光谱图中得到目标元素的特征谱线强度和谱线强度的信噪比；5）重复步骤至3）和4）并不断调整偏振片（6）的安放角度，直到谱线强度的信噪比达到最大值；6）保持偏振片的安放角度不变，依次把步骤1）中的每一种定标样品放到玻璃托盘上并利用激光诱导击穿光谱系统对其进行测量，得到各个定标样品对应的目标元素特征谱线强度I1、I2、I3……；7）以目标元素浓度C1、C2、C3……为自变量，特征谱线强度I1、I2、I3……为因变量通过拟合方法建立定标曲线，定标曲线方程为y＝f(x)，其中x为自变量，y为因变量；8）保持激光诱导击穿光谱系统的设置以及偏振片安放角度不变，将目标元素质量浓度未知的待测样品放到玻璃托盘上并利用激光诱导击穿光谱系统对其进行测量，得到待测样品的目标元素的谱线强度Ic，然后在定标曲线上查出Ic对应的浓度值即为待测样品中目标元素的浓度。