[发明专利]一种击穿光谱与吸收光谱组合测量系统及方法

权利要求书

1.一种击穿光谱与吸收光谱组合测量系统，其特征是，所述系统包括激光发射机构、检测机构、信号采集机构和计算机；

所述检测机构包括用于承载被测物的置物台、设于所述置物台上方的容器以及与所述容器上部相连通的抽气泵，所述容器设有可开闭的进气管，所述进气管的管口朝下并延伸至置物台的上方，所述抽气泵用于将被测物中的气体抽至容器的上部进行检测；

所述激光发射机构包括第一激光发射机构和第二激光发射机构，所述第一激光发射机构包括依次设置的Nd:YAG激光器、反射镜和聚焦透镜，所述第一激光发射机构为两套且各自设于所述置物台的两侧；所述Nd:YAG激光器用于发射脉冲激光，脉冲激光依次经过反射镜、聚焦透镜后照在被测物上；

所述第二激光发射机构包括依次设置的信号发生器、可调谐激光驱动器、激光器和准直器；所述信号发生器用于输出调制信号和参考信号，所述可调谐激光驱动器用于提供激光器工作所需的温度和电流，同时对输出波长进行调谐，所述激光器用于输出可调谐激光，所述准直器用于使激光准直耦合进入所述容器中，在所述容器的顶端设有两个反射镜，其中，一个反射镜用于使入射的激光进入容器，另一个反射镜用于使经过容器的出射光进入信号采集机构；

所述信号采集机构包括第一信号采集机构和第二信号采集机构，所述第一信号采集机构包括设于置物台两侧的光纤以及与所述光纤相连的光谱仪，所述光谱仪与计算机相连；所述光纤用于对被测物产生的等离子体进行采集并传输到光谱仪；所述第二信号采集机构包括光电探测器、数字示波器、锁相放大器以及数据采集卡；所述光电探测器用于接收经过容器的出射光并将光信号转换为电信号，所述锁相放大器用于对信号进行谐波检测并解调出二次谐波信号；所述数字示波器用于数据波形的采集；所述数据采集卡用于对光电探测器探测的信号进行采集并传输至计算机；光电探测器和光谱仪采集的信号最终均由计算机进行数据处理与分析。

2.根据权利要求1所述的击穿光谱与吸收光谱组合测量系统，其特征是，所述光谱仪为海洋光学Maya2000光纤光谱仪。

3.根据权利要求1所述的击穿光谱与吸收光谱组合测量系统，其特征是，所述Nd:YAG激光器可发射波长为532nm的脉冲激光。

4.一种击穿光谱与吸收光谱组合测量方法，其特征是，包括以下步骤：

（a）设置权利要求1或2所述的系统；

（b）将被测物放置于置物台上，调整第一激光发射机构，保证脉冲激光顺利照射到被测物上；

（c）打开抽气泵和第二激光发射机构，使被测物中的气体进入容器上部，第二激光发射机构发射的激光进入容器并经若干次反射后被气体充分吸收，经吸收的出射光信号被光电探测器接收；同时，被测物中的固体和液体被第一激光发射机构发射的脉冲激光照射后产生等离子体，等离子体信号被光纤接收并传输至光谱仪；

（d）光电探测器和光谱仪采集的信号均由计算机进行数据处理与分析，最终得到被测物的气体、液体和固体的测量结果。