[发明专利]用于物质成份分析的光谱探测系统及其探测方法

权利要求书

1.一种用于物质成份分析的光谱探测系统，其特征在于，

一激光器装置，用于先后产生至少两种波长的激光脉冲以及一同步信号，其中第一波长的光用作LIBS激发光，第二波长的光用作RRS激发光；

光谱信号收集组件,用于收集待分析样品分别被两种激光脉冲激发后产生的LIBS信号和RRS光谱信号；

分光组件，分别将波长不同的LIBS信号和RRS光谱信号有效分离；

带有门控功能的物质成份分析装置，用于根据所述激光器装置的同步信号接收经分光组件分离的LIBS信号或RRS光谱信号，并比对已有的光谱信息数据分析出样品的原子成份和分子成份，从而识别物质的组成成份。

2.如权利要求1所述的光谱探测系统，其特征在于，所述激光器装置包括为纳秒激光器。

3.如权利要求1所述的光谱探测系统，其特征在于，所述受激光收集组件基于一望远镜系统实现。

4.如权利要求3所述的光谱探测系统，其特征在于，所述受激光收集组件包括：

第一反射镜，用于将所述激光器装置产生的LIBS信号或RRS光谱信号反射至待分析样品上；

一凹面镜，其凹面正对待分析样品，且其中部有一通孔，用于通过其凹面将待分析样品被所述LIBS激发光照射后产生的LIBS信号，和被所述RRS激发光照射后产生的RRS光谱信号进行聚焦；

第二反射镜，位于所述凹面镜的凹面的焦点位置，用于将所述凹面镜聚焦后的LIBS信号和RRS光谱信号通过所述通孔反射出去；

一透镜，将所述第二反射镜反射出的LIBS信号和RRS光谱信号汇聚至一光纤，所述光纤另一端连接所述分光组件。

5.如权利要求4所述的光谱探测系统，其特征在于，所述受激光收集组件还包括：

一滤光组件，位于所述通孔外侧、所述第二反射镜和所述透镜之间的光路上，用于滤除所述第二反射镜反射出去的LIBS信号和RRS光谱信号中掺杂的杂光。

6.如权利要求1所述的光谱探测系统，其特征在于，所述分光组件为一光谱仪。

7.如权利要求1所述的光谱探测系统，其特征在于，所述带有门控功能的物质成份分析装置包括：

一门控ICCD，其控制端连接所述激光器装置，根据所述激光器装置的同步信号采集经所述分光组件进行波长分离过的LIBS信号或RRS光谱信号的光谱图像；

一分析单元，用于根据所述光谱图像以及预存的光谱信息与材料种类的对应关系，分析出样品的化学成份和分子成份。

8.一种如权利要求1所述的用于物质成份分析的光谱探测系统的探测方法，其特征在于，包括下述步骤：

步骤A，激光器装置产生LIBS激发光或RRS激发光并输出一同步信号；

步骤B，带有门控功能的物质成份分析装置根据同步信号探测接收经分光组件分离的LIBS信号或RRS光谱信号，并比对已有的光谱信息数据分析出样品的原子成份和分子成份LIBS信号RRS光谱信号；其中，LIBS信号和RRS光谱信号由所述LIBS激发光和RRS激发光照射待分析样品产生。