【技术实现步骤摘要】
本专利技术提供了一种激光诱导等离子体时空分辨光谱层析方法，属于光谱分析与检测。
技术介绍
1、激光诱导击穿光谱(libs)是一种新兴定量分析技术，通过高能激光烧蚀少量样品，研究所产生的高温等离子体的发射光谱，得到样品中元素的成分及含量。libs需要样品量极少，对样品的破坏性小，几乎不需要样品制备，可以实现快速实时在线分析，具有遥测能力，可实现有毒、强辐射等恶劣环境中的远距离、非接触性测量。上述的这些优势使得libs的应用范围很广，尤其适合在线工业质量控制及监测、空气污染及烟雾监测、分析文化遗产、极端环境测量。
2、传统libs是用光纤直接采集整个激光诱导等离子体的发射光谱，但激光诱导等离子体内复杂的相互作用使其不同径向轴向位置的粒子分布不均匀，所发射的光谱也在空间上呈现不均匀性。因此需要空间分辨的测量技术才能获取准确的局部信息。分析该方法获得的光谱可以计算等离子体温度和电子数密度等特征参数的三维分布，还可用于研究激光诱导等离子体的流体动力学膨胀及其辐射特性。
技术实现思路
1、本专利技术为了解决传统libs无法实现空间分辨测量的问题，提出了一种激光诱导等离子体时空分辨光谱层析方法。
2、为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：一种激光诱导等离子体时空分辨光谱层析方法，包括以下步骤：
3、步骤一、用高能量脉冲激光器在样品表面诱导产生等离子体；
4、步骤二、在等离子体的一侧放置第二透镜，将光栅光谱仪采集光谱所用的光纤头放置在三维
5、步骤三、以大于光纤芯径的步长在焦平面上移动光纤，采集来自等离子体不同位置的光谱，从而获得等离子体的二维空间分辨光谱，从二维空间分辨光谱选取波长为λ的特征谱线作为待测样品的谱线，通过积分计算得到特征谱线强度的空间二维分布图；
6、步骤四、对特征谱线强度的空间二维分布图进行插值、高斯平滑以及基于离散数值计算的abel反演，完成二维空间分辨光谱至三维空间分辨光谱的转化；
7、步骤五、通过门控相机实现特征谱线时间分辨光谱的测量。
8、步骤一中诱导等离子体产生的激光路线如下：
9、激光器发射的高能量脉冲激光发射到平面镜上，通过平面镜反射的激光经过半玻片、偏振分光棱镜后经过第一透镜聚焦到样品上，从而通过高能量脉冲激光在样品表面诱导产生等离子体。
10、所述样品放置在三维移动平台上的，通过三维移动平台实现样品与激光的有效对准。
11、所述偏振分光棱镜反射的另一路激光进入能量计中。
12、所述光纤头位于第二透镜的另一侧，光纤头连接的光纤接入光栅光谱仪上，在光栅光谱仪的出口连接有门控相机。
13、步骤三获得的特征谱线强度是沿光谱采集方向的积分。
14、本专利技术相对于现有技术具备的有益效果为：本专利技术提供的时空分辨光谱层析技术，为等离子体物理学提供了一种全新的研究手段。一方面能够更精确地测量和记录等离子体的特征光谱，进而深入分析其内部结构和动态变化。另一方面可以实现等离子体局部诊断，推动了等离子体诊断技术的进步，为等离子体物理学研究提供更准确的数据支持。
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1.一种激光诱导等离子体时空分辨光谱层析方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种激光诱导等离子体时空分辨光谱层析方法，其特征在于：步骤一中诱导等离子体产生的激光路线如下：
3.根据权利要求2所述的一种激光诱导等离子体时空分辨光谱层析方法，其特征在于：所述样品放置在三维移动平台上，通过三维移动平台实现样品与激光的有效对准。
4.根据权利要求2所述的一种激光诱导等离子体时空分辨光谱层析方法，其特征在于：所述偏振分光棱镜反射的另一路激光进入能量计中。
5.根据权利要求2所述的一种激光诱导等离子体时空分辨光谱层析方法，其特征在于：所述光纤头位于第二透镜的另一侧，光纤头连接的光纤接入光栅光谱仪上，在光栅光谱仪的出口连接有门控相机。
6.根据权利要求1所述的一种激光诱导等离子体时空分辨光谱层析方法，其特征在于：步骤三获得的特征谱线强度是沿光谱采集方向的积分。
【技术特征摘要】
1.一种激光诱导等离子体时空分辨光谱层析方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种激光诱导等离子体时空分辨光谱层析方法，其特征在于：步骤一中诱导等离子体产生的激光路线如下：
3.根据权利要求2所述的一种激光诱导等离子体时空分辨光谱层析方法，其特征在于：所述样品放置在三维移动平台上，通过三维移动平台实现样品与激光的有效对准。
4.根据权利要求2所述的一种激光诱导等...
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