专利名称：基于激光诱导等离子体发射光谱标准化的元素测量方法
技术领域：
本发明涉及一种元素测量方法。具体来说，方法的基本原理是激光诱导等离子光谱技术(LIBQ，并使用了光谱标准化法对测量样品进行在线快速的定量分析。
背景技术：
近年来，激光诱导等离子光谱技术(简称LIBS)由于具有高灵敏度、无需样品预处理和实现多元素测量等优点，成为一种新的元素分析技术。可是由于该技术重复精度低，测量物质元素成分时精度不高，限制了该技术在元素测量中的应用。
发明内容
本发明的目的是针对目前的激光诱导等离子光谱技术重复精度低，直接测量物质成分时精度不高的缺点，提供一种基于光谱标准化的元素测量方法，可在激光诱导等离子光谱系统上运用，以解决该技术重复精度低、测量准确度不高的问题。本发明的技术方案是一种基于光谱标准化的元素测量方法，其特征在于该方法包括如下步骤1)对于各元素浓度已知的一个定标样品，在保护气体氛围中利用激光诱导等离子体测量系统对样品表面的不同位置进行检测，每个位置得到一幅包含各个元素原子和离子特征谱线的光谱，并分别求取定标样品中的待测元素的原子特征谱线强度、离子特征谱线强度、等离子体温度、电子密度以及待测元素离子数与原子数之比；2)对于一组不同的定标样品，重复步骤1)；3)求取所有定标样品的所有次测量的等离子体温度的平均值，以及待测元素离子数与原子数之比的平均值，并把等离子体温度的平均值作为标准的等离子体温度，把定标样品中的待测元素离子数与原子数之比的平均值作为待测元素的标准的离子数与原子数之比；4)将定标样品的待测元素的原子特征谱线强度，折合到步骤幻所述的标准的等离子体温度和待测元素的标准的离子数与原子数之比；将定标样品的待测元素的离子特征谱线强度，折合到步骤3)所述的标准的等离子体温度和待测元素的标准的离子数与原子数之比；a.把待测元素的原子特征谱线强度利用公式(I)折合到步骤3)所述的标准等离子体温度TO和待测元素的标准的离子数与原子数之比A，
权利要求
1.基于激光诱导等离子体发射光谱标准化的元素测量方法，其特征在于该方法包括如下步骤1)对于各元素浓度已知的一个定标样品，在保护气体氛围中利用激光诱导等离子体测量系统对样品表面的不同位置进行检测，每个位置得到一幅包含各个元素原子和离子特征谱线的光谱，并分别求取定标样品中的待测元素的原子特征谱线强度、离子特征谱线强度、 等离子体温度、电子密度以及待测元素离子数与原子数之比；2)对于一组不同的定标样品，重复步骤1)；3)求取所有定标样品的所有次测量的等离子体温度的平均值，以及待测元素离子数与原子数之比的平均值，并把等离子体温度的平均值作为标准的等离子体温度，把定标样品中的待测元素离子数与原子数之比的平均值作为待测元素的标准的离子数与原子数之比；4)将定标样品的待测元素的原子特征谱线强度，折合到步骤3)所述的标准的等离子体温度和待测元素的标准的离子数与原子数之比；将定标样品的待测元素的离子特征谱线强度，折合到步骤幻所述的标准的等离子体温度和待测元素的标准的离子数与原子数之比；a.把待测元素的原子特征谱线强度利用公式(I)折合到步骤3)所述的标准等离子体温度Ttl和待测元素的标准的离子数与原子数之比r0，
2.根据权利要求1所述的基于激光诱导等离子体发射光谱标准化的元素测量方法，其特征还在于步骤1)中所述的保护气体包括空气、N2、(X)2或惰性气体。
3.根据权利要求1所述的基于激光诱导等离子体发射光谱标准化的元素测量方法，其特征还在于步骤1)中所述的求取等离子体温度的方法采用玻尔兹曼法、萨哈玻尔兹曼法或多元素萨哈玻尔兹曼法；步骤幻中所述的求取等离子体电子密度的方法采用谱线斯塔克展宽法。
全文摘要
基于激光诱导等离子体发射光谱标准化的元素测量方法，用于元素浓度检测。该方法首先将特征谱线强度折合到标准等离子体温度和待测元素离子原子数密度比；然后，折合到标准等离子体温度和标准的待测元素的离子原子数密度比的待测元素的原子和离子特征谱线强度和，被用来补偿由于烧蚀质量变化造成的等离子体中总粒子数密度波动；最后建立待测元素浓度与折合后的特征谱线强度以及特征谱线强度和三者之间的方程。对于未知成分的样品进行测量时，经过光谱标准化，根据定标模型可得到待测元素浓度。该定标模型考虑了烧蚀质量，等离子体温度和离子原子数密度比对测量信号影响，补偿了由于等离子物理参数的波动造成的光谱强度波动，测量精度得到很大提高。
文档编号G01N21/63GK102410993SQ201110218408
公开日2012年4月11日 申请日期2011年8月1日 优先权日2011年8月1日
发明者侯宗余, 李政, 李立志, 王哲, 袁廷璧 申请人:清华大学