[发明专利]一种激光诱导击穿光谱检测系统

权利要求书

1.一种激光诱导击穿光谱检测系统，其特征在于，包括激光诱导光源、分光单元、激光参数监测单元、光谱参数监测单元、数据筛选单元和分析单元；

其中，所述数据筛选单元分别与所述分光单元、激光参数监测单元、光谱参数监测单元和分析单元连接；

所述激光诱导光源用于向待检测材料输出激光以激发所述待检测材料产生等离子体光；

所述分光单元用于对所述等离子体光进行分光，并输出光谱数据；

所述激光参数监测单元用于监测所述激光诱导光源输出激光的激光参数；

所述光谱参数监测单元用于监测所述分光单元输入侧等离子体光和/或输出侧光谱数据的光谱参数；

所述数据筛选单元根据所述激光参数和光谱参数对所述光谱数据进行筛选和/或修正，并输出有效光谱数据；

所述分析单元根据所述有效光谱数据获取所述待检测材料的成分。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，

所述激光参数包括能量参数、时域参数、空间参数和偏振参数中的至少一种；

所述光谱参数包括所述分光单元输入侧的等离子体光的能量强度、漂移情况以及所述分光单元输出侧的光谱数据的能量强度、信噪比和信倍比中的至少一种。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述数据筛选单元基于筛选规则，根据所述激光参数和光谱参数对所述光谱数据进行筛选，所述筛选规则通过预先设定或人工智能算法获取。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，当所述激光参数中能量参数为多个激光脉冲输出能量，所述筛选规则为预设数量的脉冲能量均值波动范围时，所述数据筛选单元根据所述一个或多个脉冲输出能量计算预设数量个所述脉冲输出能量均值的实际波动值；若所述实际波动值在所述波动范围内，则所述光谱数据为有效光谱数据；否则，剔除所述光谱数据；

当所述激光参数中空间参数为光斑分布参数，所述筛选规则为激光束光斑焦点远场能量分布或质心漂移范围时，所述数据筛选单元根据所述光斑分布参数计算光斑焦点远场能量分布或质心漂移的实际数值；当所述激光参数中空间参数为光斑分布参数，所述筛选规则为激光束光斑近场能量分布或光束质量因子M²漂移范围时，所述数据筛选单元根据所述光斑分布参数计算光斑近场能量分布或光束质量因子M²的实际数值；若所述实际数值在所述范围内，则所述光谱数据为有效光谱数据；否则，剔除所述光谱数据；

当所述激光参数中偏振参数为激光偏振度，所述筛选规则为偏振范围时，若所述激光偏振度在所述偏振范围内，则所述数据筛选单元确认所述光谱数据为有效光谱数据；否则，剔除所述光谱数据；

当所述激光参数中时域参数为激光脉冲宽度，所述筛选规则为脉冲宽度范围时，若所述激光脉冲宽度在所述脉冲宽度范围内，则所述数据筛选单元确认所述光谱数据为有效光谱数据；否则，剔除所述光谱数据。

5.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，当所述光谱参数为所述等离子体光的能量强度，所述筛选规则为所述等离子体光的能量均值波动范围时，所述数据筛选单元根据所述能量强度计算所述等离子体光能量的实际波动值；若所述实际波动值在所述波动范围内，则所述光谱数据为有效光谱数据；否则，剔除所述光谱数据；

当所述光谱参数为所述光谱数据的能量强度，所述筛选规则为所述光谱数据的能量均值波动范围时，所述数据筛选单元根据所述能量强度计算所述光谱数据能量的实际波动值；若所述实际波动值在所述波动范围内，则所述光谱数据为有效光谱数据；否则，剔除所述光谱数据。

6.根据权利要求3至5中任一权利要求所述的系统，其特征在于，当存在一个或多个所述激光参数和光谱参数时，每一所述激光参数和光谱参数对应的评价标准通过与或逻辑关系组合构成所述筛选规则。

7.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，当所述激光参数中能量参数为多个脉冲的预设波长能量时，所述数据筛选单元根据所述多个脉冲的预设波长能量获取参考能量，根据所述参考能量等比例修正所述光谱数据，修正后的所述光谱数据为有效光谱数据。