[发明专利]烧蚀点精确定位的激光诱导击穿光谱检测系统及方法

权利要求书

1.烧蚀点精确定位的激光诱导击穿光谱检测系统，其特征在于，所述系统包括：脉冲激光器、半导体激光器、光束转折器、二向色镜、成像装置、微处理器、移动平台以及光谱仪，其中，

所述脉冲激光器发出的光束照射到所述光束转折器的反射面上；

所述半导体激光器发出的光束照射到所述二向色镜的第一受光面上；第一受光面平行于所述光束转折器的反射面；所述二向色镜的第二受光面与所述第一受光面平行，且所述第二受光面位于所述光束转折器的反射面反射的激光束的光路上，所述光束转折器将所述脉冲激光器发出的光束反射到所述二向色镜的第二受光面上；

所述二向色镜将所述脉冲激光器发出的光束与所述半导体激光器发出的光束共线，并将所述脉冲激光器发出的光束以及所述半导体激光器发出的光束照射在所述移动平台上的待测样品表面相同位置；

所述成像装置与微处理器连接，且正对于被光束转折器偏转的光束在待测样品表面形成的光斑设置；

所述微处理器分别与所述成像装置、所述移动平台以及所述光谱仪分别电性连接。

2.根据权利要求1所述的烧蚀点精确定位的激光诱导击穿光谱检测系统，其特征在于，所述系统还包括：信号发生器，且所述信号发生器分别与所述脉冲激光器、所述光谱仪、所述成像装置以及所述微处理器电性连接。

3.根据权利要求2所述的烧蚀点精确定位的激光诱导击穿光谱检测系统，其特征在于，所述光谱仪包括：分光部件、探测器、光纤与光谱收集器，其中，

所述光谱收集器通过所述光纤与所述分光部件连接；

所述分光部件与所述探测器连接；

所述探测器分别与所述信号发生器以及所述微处理器电性连接，所述信号发生器控制所述探测器的采集延时。

4.根据权利要求1所述的烧蚀点精确定位的激光诱导击穿光谱检测系统，其特征在于，所述脉冲激光器发出的光束照射到所述光束转折器的反射面的光路上还设有脉冲激光准直器。

5.根据权利要求1所述的烧蚀点精确定位的激光诱导击穿光谱检测系统，其特征在于，所述半导体激光器发出的光束照射到所述二向色镜的第一受光面的光路上还设有激光准直器。

6.根据权利要求1所述的烧蚀点精确定位的激光诱导击穿光谱检测系统，其特征在于，共线后的光束的光路上还设有消色差聚焦装置。

7.根据权利要求1所述的烧蚀点精确定位的激光诱导击穿光谱检测系统，其特征在于，所述移动平台为三维移动平台。

8.根据权利要求1所述的烧蚀点精确定位的激光诱导击穿光谱检测系统，其特征在于，所述脉冲激光器发出的光束、所述半导体激光器发射的光束共线。

9.根据权利要求8所述的烧蚀点精确定位的激光诱导击穿光谱检测系统，其特征在于，所述脉冲激光器发出的光束与所述光束转折器的反射面的夹角为45度；

所述半导体激光器发射的光束与所述二向色镜的第一受光面的夹角为45度；

共线后的光束与所述第一受光面夹角为135度，且共线后的光束、半导体激光器发射的光束以及脉冲激光器发射的光束共面。

10.基于烧蚀点精确定位的激光诱导击穿光谱检测系统的烧蚀点精确定位方法，其特征在于，所述方法包括：

将待测样品置于移动平台上，移动所述移动平台将样品置于成像装置的成像视野内；

开启半导体激光器，将所述半导体激光器发射的连续激光照射到二向色镜的第一受光面上；所述二向色镜将半导体激光器发出的光束照射在所述待测样品表面相同位置；

所述成像装置获取所述待测样品表面的光斑面积和/或直径，并通过微处理器控制移动平台按照第一预设步长进行上下和/或水平移动，并记录第一预设步长对应的所述待测样品表面的光斑面积和/或直径；

在移动结束后，获取所述待测样品表面的光斑面积和/或直径小于预设阈值时对应的所述移动平台的移动范围；

在所述移动范围内，通过微处理器控制移动平台按照第二预设步长进行上下和/或水平移动，并在记录每一第二预设步长对应的所述待测样品表面的光斑面积和/或直径，且所述第二预设步长小于所述第一预设步长；

获取所述每一第二预设步长对应的所述待测样品表面的光斑面积和/或直径的最小值，并将所述移动平台移动至所述最小值对应的位置；

然后开启脉冲激光器，将所述脉冲激光器发出的光束照射到所述光束转折器的反射面上，以使所述脉冲激光器发出的光束偏转45度，照射在二向色镜的第二受光面上；所述二向色镜将所述脉冲激光器发出的光束照射在待测样品表面，所述脉冲激光器对所述待测样品表面进行烧蚀，产生等离子体，光谱仪将探测的结果发送至所述微处理器。