[发明专利]一种用于LIBS远程探测的望远聚焦收集系统和方法

权利要求书

1.一种用于LIBS远程探测的望远聚焦收集系统，其特征在于：

激光初级扩束系统（2）同轴设置于激光发生装置（1）的出射方向，用于对激光进行扩束；

反射系统设置于激光初级扩束系统（2）的激光出射方向，用于将激光导入望远系统中，并将等离子体（7）导入光纤耦合系统（8）；

望远系统同轴设置于反射系统的激光出射方向一侧，用于对激光进行扩束聚焦，并收集激光聚焦到被测物表面产生的等离子体（7）；

光纤耦合系统(8)在反射系统的另一侧，与望远系统同轴设置，并在光纤耦合系统(8)的聚焦焦点处设置光纤（9）。

2.根据权利要求1所述的用于LIBS远程探测的望远聚焦收集系统，其特征在于：所述激光初级扩束系统（2）包括依次同轴设置的第一双凹负透镜（10）、第一弯月透镜（11）和第一双凸正透镜（12），所述第一双凸正透镜（12）的出射激光与光轴平行。

3.根据权利要求1所述的用于LIBS远程探测的望远聚焦收集系统，其特征在于：所述反射系统包括与激光初级扩束系统（2）的光轴成45度角设置的反射镜（3）和二向色镜（4）；

所述反射镜（3）和二向色镜（4）的中心分别与激光初级扩束系统（2）和望远系统同轴，且中心连线垂直于初级扩束系统（2）的光轴。

4.根据权利要求1或3所述的用于LIBS远程探测的望远聚焦收集系统，其特征在于：所述望远系统包括在二向色镜（4）的激光出射方向依次同轴设置的主镜（5）和副镜（6）。

5.根据权利要求4所述的用于LIBS远程探测的望远聚焦收集系统，其特征在于：所述主镜（5）为凹球面镜，且中心开孔；所述副镜（6）为可在光轴方向移动的凸非球面镜。

6.根据权利要求1所述的用于LIBS远程探测的望远聚焦收集系统，其特征在于：所述光纤耦合系统包括在通过二向色镜（4）的等离子体（7）的出射方向依次同轴设置的第二双凸正透镜（13）、第二双凹负透镜（14）、第三双凸正透镜（15）和第二弯月透镜（16）。

7.一种用于LIBS远程探测的望远聚焦收集方法，其特征在于：

激光发生装置（1）发出激光光束，激光初级扩束系统（2）接收并将激光光束进行第一次扩束后，经过反射镜（3）和二向色镜（4）的反射，并通过主镜（5）的中心孔照射到副镜（6）；

激光光束经副镜（6）扩束后反射到主镜（5）上再次反射，通过主镜（5）反射的激光光束聚焦，产生等离子体（7）；

等离子体（7）经主镜（5）收集后，反射到副镜（6）再次反射，并通过二向色镜（4）后传输到光纤耦合系统（8）；

等离子体（7）通过光纤耦合系统（8）后耦合到光纤（9）中，光纤（9）将等离子体（7）传输到光谱仪中进行分光探测，得到含被测物组分含量信息的光谱图。