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[发明专利]一种抑制激光探针自吸收效应的方法-CN201510392450.4有效
发明人：郭连波;李嘉铭;李祥友;曾晓雁;陆永枫;易荣兴;杨新艳;郝中骐 -专利权人：华中科技大学
申请日： 2015-07-07 - 公布日： 2017-12-12 - 主分类号： G01N21/71 文献下载
摘要：本发明公开了一种抑制激光探针自吸收效应的方法，该方法采用脉冲激光对待测样品进行烧蚀以产生等离子体，再利用与等离子体中基态粒子受激吸收跃迁到高能态能级相匹配的激光束对等离子体进行选择性激发，提高对基态粒子的受激吸收跃迁效率，避开对等离子体中心待测元素发射光谱的自吸收，以避免待测元素激光等离子体自吸收效应的产生。本发明从等离子体的本征物理特性出发去消除自吸收效应，同时又不引入外来干扰，这样不仅可以获得等离子体中心发射光谱的原始特性，而且还能从源头上抑制甚至消除激光等离子体自吸收效应，突破目前激光探针定量分析的瓶颈。
一种抑制激光探针吸收效应方法

[实用新型]用于激光诱导击穿光谱分析仪的高度自适应样品夹持装置-CN201720149308.1有效
发明人：李祥友;郝中骐;杨新艳;熊佛关;李嘉铭;易荣兴;郭连波;陆永枫;曾晓雁 -专利权人：华中科技大学;武汉新瑞达激光工程有限责任公司
申请日： 2017-02-20 - 公布日： 2017-09-15 - 主分类号： G01N21/71 文献下载
摘要：本实用新型属于原子发射光谱检测技术领域，其公开了一种用于激光诱导击穿光谱分析仪的高度自适应样品夹持装置，其包括固定底座、支柱、带孔限高板、样品托座、导向柱及弹簧。所述支柱的两端分别连接所述固定底座及所述带孔限高板；所述带孔限高板与聚焦透镜相对设置，其用于限制样品与所述聚焦透镜之间的距离；所述导向柱的一端垂直固定在所述固定底座上；所述弹簧的两端分别连接所述样品托座及所述导向柱远离所述固定底座的一端；所述样品托座用于托起所述样品。所述弹簧通过弹性变形或者恢复弹性变形以便于取放所述样品或者使所述样品托座与所述带孔限高板夹持所述样品而保持所述样品与所述聚焦透镜之间的距离恒定。
用于激光诱导击穿光谱分析高度自适应样品夹持装置

[实用新型]一种可移动式空间约束激光诱导等离子体的装置-CN201720149335.9有效
发明人：李祥友;郝中骐;熊佛关;杨新艳;李嘉铭;郭连波;陆永枫;曾晓雁 -专利权人：华中科技大学;武汉新瑞达激光工程有限责任公司
申请日： 2017-02-20 - 公布日： 2017-09-15 - 主分类号： G01N21/73 文献下载
摘要：本实用新型属于激光诱导击穿光谱检测仪器相关技术领域，其公开了一种可移动式空间约束激光诱导等离子体的装置，其包括同轴光路连接杆、约束腔夹具、空间约束腔、样品夹持组件及移动机构。所述同轴光路连接杆连接于同轴采集激光诱导击穿光谱系统，以使实现两者的同轴定位；所述空间约束腔夹具连接于所述同轴光路连接杆，所述空间约束腔活动的连接于所述约束腔夹具；所述样品夹持组件设置在所述移动机构上，其与所述空间约束腔相对间隔设置；所述样品夹持组件用于夹持样品，所述移动机构通过移动以带动所述样品沿水平方向移动，以改变来自所述同轴采集激光诱导击穿光谱系统的激光聚焦镜的激光束照射在所述样品表面的位置。
一种移动式空间约束激光诱导等离子体装置

[实用新型]一种用于激光探针成分分析仪的光路系统-CN201621484708.X有效
发明人：李祥友;李嘉铭;熊佛关;朱志豪;郝中骐;沈萌;郭连波;曾晓雁;陆永枫 -专利权人：华中科技大学;武汉新瑞达激光工程有限责任公司
申请日： 2016-12-31 - 公布日： 2017-08-25 - 主分类号： G01N21/71 文献下载
摘要：本实用新型属于激光精密检测相关技术领域，其公开了一种用于激光探针成分分析仪的光路系统，所述光路系统包括光谱采集模块及成像模块。所述光路系统还包括激光控制模块、激光监测模块及照明模块，所述光谱采集模块、所述激光控制模块、所述激光监测模块、所述照明模块及所述成像模块是同轴设置的。所述激光控制模块用于控制激光能量及光斑；所述激光监测模块用于实时监测激光能量；所述光谱采集模块用于实时采集等离子光谱；所述照明模块用于对待测样品表面进行照明，以保证所述待测样品的表面清晰可见；所述成像模块用于对所述待测样品表面成像。所述光路系统同时实现稳定的光谱信息采集和清晰的表面成像。
一种用于激光探针成分分析系统

[实用新型]平面波导型光分路器的固接装置-CN201620168361.1有效
发明人：刘莉;郝中骐;易淼;邓满兰;文汝红;胡红武;肖平平 -专利权人：宜春学院
申请日： 2016-03-05 - 公布日： 2016-07-27 - 主分类号： G02B6/13 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种平面波导型光分路器的固接装置。包括光纤阵列和相应的PLC芯片，还包括环形紫外光灯以及相应的加热室，所述光纤阵列与PLC芯片相互对应连接的连接端面呈平行或相应的倾斜端面，环形紫外光灯以及相应的加热室对应于相应的光纤阵列和PLC芯片的所述连接端绕设于该光纤阵列和PLC芯片。该平面波导型光分路器的固接装置结构简单、合理，操作使用简单、方便，连接可靠性高，其固接强度大。
平面波导分路装置

[发明专利]一种激光探针检测铁矿石酸碱度的方法-CN201510109493.7在审
发明人：李祥友;郝中骐;曾晓雁;陆永枫;郭连波;邹孝恒;朱光正;曾庆栋;沈萌;李常茂 -专利权人：华中科技大学
申请日： 2015-03-12 - 公布日： 2015-06-17 - 主分类号： G01N21/63 文献下载
摘要：本发明公开了一种激光探针检测铁矿石酸碱度的方法，该方法利用激光探针采集目标元素特征光谱所在段光谱信息，并以该光谱信息作为自变量，以目标元素化合物含量作应变量，利用主成分分析法进行主成分提取，去掉次要主成分，消弱LIBS分析中基体效应和随机误差所产生的影响，并利用偏最小二乘回归法建立了稳健的定量分析模型，实现铁矿石酸碱度的检测。本发明可以减小无关信息引入几率，并有效降低光谱数据处理量，提高检测效率和检测精度。
一种激光探针检测铁矿石酸碱度方法

[实用新型]基于光纤激光器的便携式激光探针成分分析仪-CN201320878165.X有效
发明人：曾晓雁;曾庆栋;李祥友;郭连波;段军;贺超;沈萌;李阔湖;郝中骐;陆永枫 -专利权人：华中科技大学
申请日： 2013-12-28 - 公布日： 2014-08-27 - 主分类号： G01N21/63 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种基于光纤激光器的便携式LIBS分析仪，包括激光探测头和主机系统，探测头包括激光输出头、光阑、反射镜、二向色镜、透镜、第一微型位移台、第二微型位移台和光收集器；主机系统包括光谱仪、微控制器、便携式PC机和光纤激光器主机。本实用新型采用光纤激光器作为激光光源，并提供一种新的光谱采集方式，提高了探测灵敏度和降低了检测极限。当增设偏振器时，还可以抑制等离子体光谱中的连续背景的干扰，进一步提高探测灵敏度。本实用新型体积小、重量轻，携带方便，操作简单，分析迅速，可用于野外环境或工业现场实时检测，不需要真空环境，无需对样品进行预处理；对所分析样品的尺寸大小和导电性无限制，分析效率高。
基于光纤激光器便携式激光探针成分分析

[发明专利]一种基于小波变换改进激光探针定量分析的方法-CN201410183871.1无效
发明人：李祥友;邹孝恒;曾晓雁;郭连波;郝中骐;沈萌;陆永枫 -专利权人：华中科技大学
申请日： 2014-05-04 - 公布日： 2014-08-13 - 主分类号： G01N21/63 文献下载
摘要：本发明公开了一种激光探针定量分析，利用激光探针技术对元素含量已知的定标样品进行检测，得到定标样品的LIBS光谱图；再利用小波变换对光谱进行背景校正，将背景校正后的特征谱线强度和分析元素浓度分别作为自变量和因变量建立单变量线性回归模型，根据定标均方根误差依次优化小波函数、分解层数和比例因子γ；最后对于分析元素含量未知的待测样品，先利用激光探针技术得到该样品的LIBS光谱，然后利用优化后的小波函数、分解层数和比例因子γ对光谱进行校正，通过单变量线性回归模型预测待测样品中分析元素的含量。本发明是一种改进的基于小波变换的背景扣除方法，能够进一步提高激光探针对材料尤其是钢铁材料中微量元素定量分析的准确度。
一种基于变换改进激光探针定量分析方法

[实用新型]一种基于气雾化与共振激发的激光探针分析仪-CN201320889902.6有效
发明人：曾晓雁;朱光正;李祥友;郭连波;任昭;郝中骐;李阔湖;郑重;王旭朝;游欣易;陆永枫 -专利权人：武汉新瑞达激光工程有限责任公司;华中科技大学
申请日： 2013-12-31 - 公布日： 2014-08-06 - 主分类号： G01N21/63 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种基于气雾化与共振激发的激光探针分析仪，它包括Nd:YAG激光器系统、波长可调谐激光器系统、气雾化系统、光谱采集系统和计算机；气雾化系统用于使待分析的溶液产生气溶胶；Nd:YAG激光器用于产生高能激光束，并聚焦到气溶胶上使其激发出等离子体火焰；波长可调谐激光器用于产生所需要的共振激发波长的泵浦激光束，并聚焦在等离子体火焰上，发生共振激发作用；光谱采集系统用于采集共振激发之后产生的特征光谱信号，并转化为电信号后传输到计算机分析溶液的物质成分。该系统克服了现有技术的弊端，大幅度改善LIBS技术在检测溶液中微量元素的检测灵敏度，以达到环境监控等领域的实际应用的要求，同时还能够对液体中的物质进行在线的精确定性和定量分析。
一种基于雾化共振激发激光探针分析

[发明专利]基于光纤激光器的便携式激光探针成分分析仪-CN201310740318.9有效
发明人：曾晓雁;曾庆栋;李祥友;郭连波;段军;贺超;沈萌;李阔湖;郝中骐;陆永枫 -专利权人：华中科技大学
申请日： 2013-12-28 - 公布日： 2014-04-23 - 主分类号： G01N21/63 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于光纤激光器的便携式LIBS分析仪，包括激光探测头和主机系统两部分，其中，探测头包括激光输出头、光阑、反射镜、二向色镜、透镜、第一微型位移台、第二微型位移台和光收集器；主机系统包括光谱仪、微控制器、便携式PC机和光纤激光器主机。本发明采用光纤激光器作为激光光源，并提供一种新的光谱采集方式，提高了探测灵敏度和降低了检测极限。当本发明增设偏振器时，还可以抑制等离子体光谱中的连续背景的干扰，进一步提高探测灵敏度。本发明体积小、重量轻，携带方便，操作简单，分析迅速，可用于野外环境或工业现场实时检测，不需要真空环境，无需对样品进行预处理；对所分析样品的尺寸大小和导电性无限制，分析效率高。
基于光纤激光器便携式激光探针成分分析

[发明专利]一种基于气雾化与共振激发的激光探针分析仪-CN201310753448.6有效
发明人：曾晓雁;朱光正;李祥友;郭连波;任昭;郝中骐;李阔湖;郑重;王旭朝;游欣易;陆永枫 -专利权人：武汉新瑞达激光工程有限责任公司;华中科技大学
申请日： 2013-12-31 - 公布日： 2014-04-09 - 主分类号： G01N21/63 文献下载
摘要：本发明公开了一种激光探针成分分析仪，它包括Nd.YAG激光器系统、波长可调谐激光器系统、气雾化系统、光谱采集系统和计算机；气雾化系统用于使待分析的溶液产生气溶胶；Nd.YAG激光器用于产生高能激光束，并聚焦到气溶胶上使其激发出等离子体火焰；波长可调谐激光器用于产生所需要的共振激发波长的泵浦激光束，并聚焦在等离子体火焰上，发生共振激发作用；光谱采集系统用于采集共振激发之后产生的特征光谱信号，并转化为电信号后传输到计算机分析溶液的物质成分。该系统克服了现有技术的弊端，大幅度改善LIBS技术在检测溶液中微量元素的检测灵敏度，以达到环境监控等领域的实际应用的要求，同时还能够对液体中的物质进行在线的精确定性和定量分析。
一种基于雾化共振激发激光探针分析

[实用新型]一种便携式激光探针成分分析装置-CN201320609684.6有效
发明人：曾晓雁;曾庆栋;李祥友;郭连波;段军;沈萌;郝中骐;贺超;于洋;任昭;吕金萍 -专利权人：武汉新瑞达激光工程有限责任公司;华中科技大学
申请日： 2013-09-27 - 公布日： 2014-03-05 - 主分类号： G01N21/71 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种便携式激光探针成分分析装置，它包括探测头和主机系统两部分，探测头包括外壳、光纤准直镜和透镜；主机系统包括微控制器、便携式PC机、激光器电源、光谱仪、光收集器、二向色镜、光纤耦合器，光阑和激光器发射头；采用将激光脉冲和采集光都通过同一根光纤来传输的方式，避免了复杂的光路系统，缩小了激光探针成分分析装置的探测头的体积，提高了系统的抗干扰性和可重复性；采用双脉冲激发，能够很好的降低探测极限，提高信背比和等离子体光谱的稳定性；同时，采用脉冲能量为10-20mJ的小能量激光脉冲来激发样品提高分析的准确性，同时避免对样品表面较大的破坏；采用上位机软件控制小型位移平台实现自动化聚焦和采集。
一种便携式激光探针成分分析装置

[发明专利]一种带照明和指示光的光谱采集器-CN201310410718.3有效
发明人：李祥友;郑重;王旭朝;郭连波;曾晓雁;雷浩;李阔湖;郝中骐;曾庆栋 -专利权人：华中科技大学
申请日： 2013-09-10 - 公布日： 2014-02-05 - 主分类号： G01J3/28 文献下载
摘要：本发明公开了一种带照明和指示光的光谱采集器，其结构为：显微物镜和光纤准直镜的光轴重合，光纤束的合束端与光纤准直镜连接在一起，光纤束的一端包括三个分束端，分别与LED光源、光谱仪和半导体激光器连接在一起；工业相机与显微物镜同轴或旁轴布置，以采集等离子体发射的可见光光谱信号，LED光源、光谱仪、半导体激光器和工业相机均与计算机相连接。本发明指示光斑的尺寸为微米量级，以保证采集器的对准精度和光谱采集效率，并为机器视觉提供照明光源，实现机器视觉辅助对准技术，使本发明可以实现机器视觉辅助的光谱采集器与等离子体光谱采集点的精确对准，达到最佳光谱采集效率。
一种照明指示光谱采集

[发明专利]一种便携式激光探针成分分析仪-CN201310450489.8有效
发明人：曾晓雁;曾庆栋;李祥友;郭连波;段军;沈萌;郝中骐;贺超;于洋;任昭;吕金萍 -专利权人：武汉新瑞达激光工程有限责任公司;华中科技大学
申请日： 2013-09-27 - 公布日： 2014-02-05 - 主分类号： G01N21/63 文献下载
摘要：本发明公开了一种便携式激光探针成分分析仪，它包括探测头和主机系统两部分，探测头包括外壳、光纤准直镜和透镜；主机系统包括微控制器、便携式PC机、激光器电源、光谱仪、光收集器、二向色镜、光纤耦合器，光阑和激光器发射头；采用将激光脉冲和采集光都通过同一根光纤来传输的方式，避免了复杂的光路系统，缩小了激光探针成分分析仪的探测头的体积，提高了系统的抗干扰性和可重复性；采用双脉冲激发，能够很好的降低探测极限，提高信背比和等离子体光谱的稳定性；同时，采用脉冲能量为10-20mJ的小能量激光脉冲来激发样品提高分析的准确性，同时避免对样品表面较大的破坏；采用上位机软件控制小型位移平台实现自动化聚焦和采集。
一种便携式激光探针成分分析

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