[发明专利]模拟空间环境的激光诱导离解光谱探测系统及探测方法

摘要

本发明公开了一种模拟空间环境工作的激光诱导离解光谱探测系统，及可避免由于线列CCD光栅光谱仪存在“波长准确度”问题的探测方法。本发明的激光诱导离解光谱探测系统包括：脉冲激光器、会聚光学透镜、光谱仪、脉冲延迟产生器、计算机、样品室。其特征在于：样品室是一个模拟空间气压条件的真空室，该系统可以验证激光诱导离解光谱探测技术应用于深空探测的可行性。本发明的探测方法是利用系统本身建立标准样品原子光谱数据库，把系统获取的未知样品的原子光谱数据和标准样品的原子光谱数据进行对照，从而实现元素种类的识别。这种方法避开了由于光谱仪“波长准确度”问题引起的元素识别误差，原则上使得元素识别误差变为零。

主权项

1.一种模拟空间环境的激光诱导离解光谱探测系统，包括：脉冲激光器(1)、会聚光学透镜(2)、光谱仪(3)、脉冲延迟产生器(4)、计算机(5)、样品室(6)，其特征在于：样品室(6)是一个模拟空间气压条件的真空室，真空室由底座(601)通过O型密封圈与筒体(602)密封连接组成；底座上置有带螺纹的载物台支柱(604)，支柱上装有通过螺纹调节高低的载物台(603)；在底座上，在载物台的旁边，置有固定光纤探头(7)的“T”字形支架(605)，探头通过螺钉(6051)固定在“T”字形支架的横杆(6052)上，“T”字形支架的横杆(6052)由螺钉(6053)固定可上下调节；筒体侧壁置有可拆卸的视窗(606)和真空抽气阀(607)；筒体顶部置有通过O型密封圈密封的会聚透镜(2)和光纤引出管道(608)；与引出管道(608)依次真空密封连接有A真空快卸卡箍(8)、波纹管(9)、B真空快卸卡箍(10)；A光纤(11)的一端连接光纤探头(7)，另一端从真空室的引出管道(608)穿出、依次穿过A真空快卸卡箍(8)、波纹管(9)、与真空光纤接头(12)光连接；真空光纤接头(12)与B真空快卸卡箍(10)构成真空密封连接；激光器发出的光束经会聚透镜(2)聚焦在载物台上的样品上；激光激发样品产生的等离子谱由光纤探头(7)，依次与光纤探头(7)光连接的A光纤(11)、真空光纤接头(12)、B光纤(13)耦合到光谱仪的入射狭缝中；激光器发光的同时，发出同步信号触发脉冲延迟器，经延迟后再触发光谱仪采集光谱，光谱仪产生的光谱信号经其A/D转换以后通过USB接口与计算机连接；计算机内安装有标准样品测得的光谱数据和未知样品测得的光谱数据的采集和处理软件。