[发明专利]一种利用等离子体发射光谱实现光学系统传输效率的标定方法

权利要求书

1.一种利用等离子体发射光谱实现光学系统传输效率的标定方法，其特征在于实现步骤如下：

（1）选取两条特征谱线，一条特征谱线的对传输效率μ₁已知，另一条特征谱线的传输效率μ₂未知；

（2）通过等离子体发射光谱实验获得包含步骤（1）所选取两条特征谱线的发射光谱数据I(λ_i,t_int)，其中λ_i表示不同位置波长，t_int为实验测量时积分时间；

（3）通过对步骤（2）所得等离子体发射光谱数据I(λ_i,t_int)进行数据处理，获得步骤（1）两条特征谱线的净发射强度

（4）根据等离子体发射强度理论得到步骤（1）所选的两条特征谱线效率比计算公式如下：

μ2μ1=A1g1λ2I~t,2Ut,2A2g2λ1I~t,1Ut,1∫0tintnt,1dt∫0tintnt,2dte-E1-E2kBT‾---(1)]]>

其中μ₁、μ₂分别为两条特征谱线在当前测量系统和环境下的传输效率，A₁、A₂分别为特征谱线对应的跃迁几率，g₁、g₂分别为特征谱线对应的跃迁高能级简并度，λ₁、λ₂分别为特征谱线对应的波长，分别为特征谱线对应的实验测得净强度，U_t,1、U_t,2分别为特征谱线对应离子类型的配分函数，n_t,1、n_t,2分别为特征谱线对应离子类型的基态离子数密度，E₁、E₂分别为特征谱线对应的跃迁高能级能量，k_B为波尔兹曼常数，为积分时间内平均等离子体温度；

查询数据库获得两条特征谱线物理参数A₁、A₂、g₁、g₂、E₁、E₂，并通过两条谱线离子类型对公式1进行精简，具体视选择两条谱线离子类型和物理参数决定；

（5）将步骤（3）所得特征谱线净强度和数据库查询得到物理参数A₁、A₂、g₁、g₂、E₁、E₂，代入步骤（4）公式1所得相应的优化计算公式，计算出当前光学系统和实验环境下两条特征谱线的效率比

（6）根据步骤（4）所得特征谱线效率比k和已知特征谱线效率μ₁，计算未知特征谱线的效率μ₂＝k×μ₁，若已知效率μ₁为该特征谱线在当前系统下的绝对效率，则测得μ₂也为特征谱线绝对效率；若μ₁为特征谱线在当前系统下的相对效率，则μ₂也为特征谱线相对效率。