[发明专利]一种基于单标样定标的激光诱导击穿光谱定量方法及系统

权利要求书

1.一种基于单标样定标的激光诱导击穿光谱定量方法，其特征在于，包括如下步骤：

分别获取待测样品和标准样品受激光诱导激发出的等离子体对应的特征光谱；所述标准样品包含待测样品中需要待定量的多个元素，且各个待定量元素在标准样品中的含量已知；

从对应的特征光谱上，分别为待测样品和标准样品中待定量的每一种元素，选取任一条谱线作为分析光谱，并选取一条无自吸收效应的谱线作为参考光谱；根据所述分析光谱的实际展宽和参考光谱的实际展宽确定分析光谱的相对自吸收系数；所述分析谱线的相对自吸收系数与其自吸收系数的比值为预设值，所述预设值由分析谱线的斯塔克半宽系数、参考谱线的简化斯塔克半宽系数以及等离子体参考电子数密度决定；

基于各个待定量元素在标准样品中的含量、各个待定量元素在待测样品中分析光谱的实测强度、各个待定量元素在待测样品中分析光谱的相对自吸收系数、各个待定量元素在标准样品中分析光谱的实测强度以及各个待定量元素在标准样品中分析光谱的相对自吸收系数确定待测样品中各个待定量元素的含量。

2.根据权利要求1所述的激光诱导击穿光谱定量方法，其特征在于，根据所述分析光谱的实际展宽和参考光谱的实际展宽确定分析光谱的相对自吸收系数，具体为：

其中，R为分析光谱的相对自吸收系数，Δλ为分析光谱受自吸收效应影响时的实际展宽，为参考光谱的实际展宽，α为0.54；

设所述预设值为M，则分析光谱的自吸收系数SA为：SA＝R×M；

其中，n_e^ref是等离子体参考电子数密度，α_1/2是参考谱线的简化斯塔克半宽系数，ω_s是分析光谱斯塔克半宽系数。

3.根据权利要求1所述的激光诱导击穿光谱定量方法，其特征在于，所述待测样品中各个待定量元素的含量如下所示：

其中，C表示元素含量，I表示光谱实测强度，R表示光谱相对自吸收系数；下标t代表待测样品，下标s代表标准样品，下标p和q分别代表第p种元素和第q种元素，n代表元素种类总数，n≥2。

4.根据权利要求2所述的激光诱导击穿光谱定量方法，其特征在于，所述α_1/2为基于简化的斯塔克线型对参考谱线进行拟合得到的半宽值。

5.根据权利要求1至4任一项所述的激光诱导击穿光谱定量方法，其特征在于，所述参考谱线可以选择氢原子巴尔末系的第一条谱线H_α线。

6.一种基于单标样定标的激光诱导击穿光谱定量系统，其特征在于，包括：

特征光谱获取单元，用于分别获取待测样品和标准样品受激光诱导激发出的等离子体对应的特征光谱；所述标准样品包含待测样品中需要待定量的多个元素，且各个待定量元素在标准样品中的含量已知；

相对自吸收系数确定单元，用于从对应的特征光谱上，分别为待测样品和标准样品中待定量的每一种元素，选取任一条谱线作为分析光谱，并选取一条无自吸收效应的谱线作为参考光谱；根据所述分析光谱的实际展宽和参考光谱的实际展宽确定分析光谱的相对自吸收系数；所述分析谱线的相对自吸收系数与其自吸收系数的比值为预设值，所述预设值由分析谱线的斯塔克半宽系数、参考谱线的简化斯塔克半宽系数以及等离子体参考电子数密度决定；

元素定量单元，用于基于各个待定量元素在标准样品中的含量、各个待定量元素在待测样品中分析光谱的实测强度、各个待定量元素在待测样品中分析光谱的相对自吸收系数、各个待定量元素在标准样品中分析光谱的实测强度以及各个待定量元素在标准样品中分析光谱的相对自吸收系数确定待测样品中各个待定量元素的含量。