[发明专利]等离子体发射光谱干扰校正方法

权利要求书

1.一种等离子体发射光谱干扰校正方法，包括以下步骤：

步骤1：选取含有待测元素的样品进行检测，获得样品的等离子发射光谱；

步骤2：结合步骤1获得的等离子发射光谱及标准发射光谱数据库，选取待分析光谱段（10），待分析光谱段（10）内包含有分析线（A）、干扰线（B）相互干扰形成的待分析线（11），确定分析线（A）、干扰线（B）对应的元素种类与类型和分析线（A）、干扰线（B）的谱线参数；

步骤3：在步骤1获得的等离子发射光谱中，选取包含有干扰线（B）对应元素的其他特征谱线的校正光谱段（20），

选取的校正光谱段（20）内，包含有干扰线（B）对应元素的相似校正线（Bs），相似校正线（Bs）与干扰线（B）的高能级能量相同或相近；

步骤4：通过光谱寻峰和拟合得到待分析线（11）的谱线强度I_ana、干扰线（B）对应元素位于校正光谱段（20）内的特征谱线的强度值I_Bs；

步骤5：依据等离子体发射光谱理论，利用同类型、同离子态各发射谱线的强度关系，根据步骤4获得的干扰线（B）对应元素位于校正光谱段（20）内的特征谱线强度，计算得到干扰线（B）的谱线强度I_B，

根据等离子体发射光谱理论，特征谱线的发射强度与该特征谱线的谱线参数相关联，两条特征谱线的发射强度之比用下式表示：

式中，是特征谱线强度，A是跃迁几率，g是简并度，λ是跃迁波长，U为配分函数，n为粒子数密度，E为高能级能量，T为等离子体温度，k_B为玻尔兹曼常数，下标1、2用来区分两个不同的发射线；

对于同元素同离子态发射谱线，其配分函数、粒子数密度均相同，且相似校正线（Bs）与干扰线（B）的高能级能量相同或相近，二者比值计算可简化为：

因此，干扰线（B）的谱线强度为；

步骤6：结合步骤4获得的待分析线（11）的谱线强度I_ana及步骤5获得的干扰线（B）的谱线强度I_B，采用多峰拟合求差或直接求差的方式得出分析线（A）的谱线强度I_A，完成光谱干扰的校正。

2.根据权利要求1所述的等离子体发射光谱干扰校正方法，其特征在于：

步骤3中选取的校正光谱段（20）内，包含有干扰线（B）对应元素的n个特征谱线；

步骤4中，得到干扰线（B）对应元素位于校正光谱段（20）内各特征谱线的强度信息I_B1、I_B2、…、I_Bn；

步骤5中，根据等离子体发射光谱理论，相同元素、相同离子态发射谱线，其强度经转换后，应位于以为横坐标、计算值为纵坐标的直线上，利用所获得干扰线（B）同元素同离子态的n条特征谱线B1、B2、…、Bn确定该直线，然后代入干扰线（B）对应的能级参数，即可计算出干扰线B的特征强度，即I_B=f(I_B1,I_B2,..,I_Bn)。

3.根据权利要求1所述的等离子体发射光谱干扰校正方法，其特征在于：所述的步骤6中，根据检测用光谱仪光谱分辨率和分析线（A）、干扰线（B）波长差的关系来确定干扰校正方式，

当分析线（A）与干扰线（B）的波长差小于检测仪器的频率分辨率时，采用直接求差的方式计算分析线（A）的谱线强度，即

；

式中，是待分析线（11）的强度，分析线（A）的谱线强度，干扰线（B）的谱线强度；

当分析线（A）与干扰线（B）的波长差小于检测仪器的频率分辨率时，采用多峰拟合的方式计算分析线（A）的谱线强度，拟合函数为

。

4.根据权利要求1所述的等离子体发射光谱干扰校正方法，其特征在于：所述的步骤2中，谱线参数包括该谱线的高能级能量、简并度、跃迁几率。

5.根据权利要求2所述的等离子体发射光谱干扰校正方法，包括如下步骤：

步骤1：对含有C元素、Fe元素的合金材料进行检测，获得其等离子发射光谱；

步骤2：结合步骤1获得的等离子发射光谱和原子光谱数据库公开的信息，选取247.80nm-247.90nm波段为待分析光谱段（10），依据原子光谱数据库确定分析线（A）为C I247.86nm、干扰线（B）为Fe II 247.86nm，并从中获得分析线（A）与干扰线（B）的高能级能量、简并度、跃迁几率；

步骤3：选定Fe II 248.02nm为相似校正线（Bs）、247.95nm-248.05nm波段为校正光谱段（20）；

步骤4：通过光谱寻峰和拟合运算确定待分析线（11）的谱线强度和相似校正线（Bs）的谱线强度；

步骤5：根据下式计算得到干扰线（B）的谱线强度：

，，

步骤6：由于分析线（A）与干扰线（B）的波长差小于检测仪器的光谱分辨率，故采用直接求差的方式，即根据下式计算得到计算分析线（A）的谱线强度，

，

完成发射光谱干扰的校正。