[发明专利]用于大宗及贵重货品进出口检测的联合光谱检测方法

权利要求书

1.一种用于大宗及贵重货品进出口检测的联合光谱检测方法，该方法是在联合光谱检测仪上实现的，所述的联合光谱检测仪的仪器整机(1)包括主控制器(38)、用户交互显示屏(40)、集成多路稳压电源(41)、LIBS子系统、测距子系统、卡式望远镜、XRF子系统及双波长激光拉曼BLR子系统；其特征在于联合光谱方法包括以下步骤：

1)远程LIBS粗检

主控制器发出控制指令启动测距激光器，测距激光器发出的连续激光沿测距光轴行进，通过测距扩束镜扩束，透过半反镜，经测距多色镜反射后沿主光轴方向穿进卡式望远镜的主镜的中心孔，经次镜反射，再由主镜反射并聚焦至远距离的货品测试对象，由于卡式望远镜的焦距与货品距离不匹配，因此此时为散焦状态；货品测试对象的后向散射回波沿主光轴反向行进，首先由主镜反射，再经次镜反射，穿出中心孔，经测距多色镜反射后沿测距光轴行进，再经半反镜反射后沿测距次光轴行进，由测距传感器接收，测距传感器的传感信号传送至主控制器进行分析，得出回波强度值；主控制器发出指令启动次镜驱动机构带动次镜沿主光轴连续移动，改变卡式望远镜的焦距，不断测试回波强度值，当回波强度达到峰值时，主控制器发出指令关闭次镜驱动机构，使次镜停止运动，此时达到精确聚焦状态；

在精确聚焦状态下，主控制器设定时序控制器的延迟时间d，并由时序控制器首先启动LIBS激光器，然后在延迟d之后，启动四通道光谱仪曝光接收LIBS的回波信号；其工作过程为：

LIBS激光器发出的脉冲激光沿LIBS光轴行进，通过LIBS扩束镜扩束，再经LIBS双色镜反射后沿主光轴行进，透过测距多色镜后穿进卡式望远镜的主镜的中心孔，经次镜反射，再由主镜反射并聚焦至远距离的货品测试对象，货品测试对象被激发产生的LIBS信号沿主光轴反向行进，首先由主镜反射，再经次镜反射，穿出中心孔，透过测距多色镜后由LIBS信号采集镜收集，通过尾纤进入四通道光谱仪，经过光栅分光，光电转换后的光谱数据送入主控制器进行存储分析；

主控制器的LIBS物质分析软件程序对采集的远程LIBS光谱数据进行分析，得出货品测试对象的物质元素组成，及含量的粗检值，如果认为无问题，就可放行货物；反之，如果判断可疑则进入下一步近程精测；

2)近程综合光谱精测

将大宗及贵重货品进出口检测的联合光谱仪移近货品测试对象，使货品测试对象贴合近程测试点限位挡板，主控制器发出指令启动次镜驱动机构带动次镜沿主光轴移至主镜与次镜距离最远的位置，此时，卡式望远镜的焦距最短，LIBS激光器发射出的激光经卡式望远镜聚焦将会聚于近程测试点；

主控制器发出指令由时序控制器首先启动LIBS激光器，然后在延迟d之后，启动四通道光谱仪曝光接收LIBS的回波信号；

主控制器的LIBS物质分析软件程序对采集的近程LIBS光谱数据进行分析，得出货品测试对象的包括轻、重元素在内的元素组成，以及各元素的含量值；

主控制器发出指令启动X射线管，X射线管发出的X射线沿XRF发射光轴行进，经X射线聚焦镜聚焦至近程测试点，货品测试对象产生的X射线荧光信号沿XRF接收光轴行进，经采集通道后被X射线探测器接收，再经前置放大器放大，进入频谱分析器分析，XRF光谱数据送入主控制器进行存储分析；

主控制器的XRF物质分析软件程序对采集的近程XRF光谱数据进行分析，得出货品测试对象的重元素的组成及精确含量，并将元素组成及含量结果与LIBS近程检测结果进行综合，得到轻重元素的组成及含量，可对大宗货物和贵重货品进行组成含量测定，进行防伪报检测并建立相应的数据库；

主控制器发出指令启动785nm拉曼激光器，785nm拉曼激光器发射出的785nm连续激光经785nm拉曼发射光纤进入785nm拉曼探头，经过其内部的785nm干涉滤光片形成窄线宽激光射出，经双波长拉曼反射镜反射后沿主光轴行进，经拉曼透镜会聚至近程测试点，货品测试对象产生的后向拉曼散射信号沿主光轴反向行进，透过拉曼透镜后进入785nm拉曼探头，经过其内部的785nm瑞利滤光片后进入785nm拉曼接收光纤，再通过光纤合束器后，进入四通道光谱仪的第4通道，经过光栅分光，光电转换后的785nm拉曼光谱数据送入主控制器进行存储分析；

主控制器发出指令启动808nm拉曼激光器，808nm拉曼激光器发射出的808nm连续激光经808nm拉曼发射光纤进入808nm拉曼探头，经过其内部的808nm干涉滤光片形成窄线宽激光射出，经双波长拉曼反射镜反射后沿主光轴行进，经拉曼透镜会聚至近程测试点，货品测试对象产生的后向拉曼散射信号沿主光轴反向行进，透过拉曼透镜后进入808nm拉曼探头，经过其内部的808nm瑞利滤光片后进入808nm拉曼接收光纤，再通过光纤合束器后，进入四通道光谱仪的第4通道，经过光栅分光，光电转换后的808nm拉曼光谱数据送入主控制器进行存储分析；

主控制器的双波长激光拉曼BLR物质分析软件程序对采集的近程785nm及808nm拉曼光谱数据进行分析，通过差分的方法去除荧光干扰，根据双波长拉曼频移量及强度，得出货品测试对象的高分子组成及含量，可进行有毒有害物分析。