[发明专利]一种基于等离子体温度精确测量的自由定标方法

摘要

本发明属于激光光谱分析与检测方法技术领域，具体涉及一种基于等离子体温度精确测量的自由定标方法。本方法主要是通过对比不同等离子体温度时已知样品中所有元素含量的自由定标预测值与实际值间的平均相对误差，选择最小平均相对误差所对应的温度值作为最佳等离子体温度。利用该最佳等离子体温度并结合自由定标法，可以实现同种激光诱导击穿光谱检测条件下相同基体未知样品中所有元素含量的精确测量，解决了前自由定标激光诱导击穿光谱定量分析过程中等离子体温度测量精度不够高而导致元素含量测量误差大的技术问题。本方法较于传统方法的优势在于提高了离子体温度的测量精度，从而实现了元素含量精确测量的目的。

主权项

1.一种基于等离子体温度精确测量的自由定标方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)选出标准样品中所有元素的原子谱线，利用Boltzmann平面法分别计算出等离子体温度Ti，并给出Ti的变化范围，其中i代表元素种类；(2)由一元三阶方程拟合求出所有元素的原子和离子配分函数，其中原子配分函数记为离子配分函数记为(3)以ΔT＝100K为步长求出不同温度T时所有元素的相对原子数密度其中，Min(Ti)≤T≤Max(Ti)，g为简并度，A为自发辐射系数，h为普朗克常量，v为发射光子频率，Em为上能级能量，k为Boltzmann常数；(4)利用Stark展宽求出等离子体电子密度Ne：其中，Δλ为谱线线宽，ω为谱线的电子碰撞参数；(5)求出所有元素的相对离子数密度其中，me为电子质量，En为下能级能量；(6)求出不同温度T时所有元素含量的自由定标预测值Ci(T)：其中，M为元素相对原子质量；(7)求出Ci(T)的相对误差ΔCi(T)：其中，C*为标准样品中元素真实含量；(8)求出ΔC_i(T)的归一化值(9)求出的均值(10)将最小时所对应的温度T_opt作为最佳等离子体温度；(11)将Topt作为同种激光诱导击穿光谱检测条件下相同基体待测样品的等离子体温度，利用自由定标方法，即可实现对该待测样品中各元素含量的精确测量。