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公开(公告)号：CN107907530A
公开(公告)日：2018-04-13
申请号：CN201711347515.9
申请日：2017-12-15
Applicant: 华中科技大学
IPC: G01N21/71
Abstract: 本发明公开了一种激光烧蚀辅助共振激光诱导击穿光谱检测方法及装置。本发明采用一束波长固定的光纤激光烧蚀待检测的固体样品，使其熔融、溅射和蒸发，产生持续的气溶胶，将气溶胶转移到一个新的空间位置后，再使用波长可调谐激光对气溶胶进行等离子体激发，即利用脉冲前沿辐照气溶胶产生低密度蒸汽，用其脉冲后沿与蒸汽羽进行共振电离产生等离子体，并消除了基体效应的影响，将波长调谐至与被分析元素特征谱线对应的共振激发波长一致，使目标元素特征谱线增强，再对等离子体发射光进行采集分析，得到待分析元素含量。本发明实现了分析基体的统一，有效提高了信噪比，降低了基体效应和光谱干扰对激光诱导击穿光谱定量分析性能的影响。
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公开(公告)号：CN105067592B
公开(公告)日：2017-12-12
申请号：CN201510392450.4
申请日：2015-07-07
Applicant: 华中科技大学
IPC: G01N21/71
CPC classification number: G01N21/718 , G01N21/71 , G01N2201/06113
Abstract: 本发明公开了一种抑制激光探针自吸收效应的方法，该方法采用脉冲激光对待测样品进行烧蚀以产生等离子体，再利用与等离子体中基态粒子受激吸收跃迁到高能态能级相匹配的激光束对等离子体进行选择性激发，提高对基态粒子的受激吸收跃迁效率，避开对等离子体中心待测元素发射光谱的自吸收，以避免待测元素激光等离子体自吸收效应的产生。本发明从等离子体的本征物理特性出发去消除自吸收效应，同时又不引入外来干扰，这样不仅可以获得等离子体中心发射光谱的原始特性，而且还能从源头上抑制甚至消除激光等离子体自吸收效应，突破目前激光探针定量分析的瓶颈。
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公开(公告)号：CN104964952B
公开(公告)日：2017-12-08
申请号：CN201510420261.3
申请日：2015-07-17
Applicant: 华中科技大学
IPC: G01N21/63
CPC classification number: G01N21/63
Abstract: 本发明公开了一种光纤预制棒掺杂元素分布的原位检测方法和装置，目的在于解决传统预制棒成分分析技术存在的难题，实现对光纤预制棒掺杂元素分布的原位高精度检测。该方法将脉冲激光聚焦至光纤预制棒表面的待测点，形成几个至几十个微米的光斑尺寸，瞬间在激光聚焦点处烧蚀并产生等离子体，采集待测点的等离子体，得到待测点的坐标信息和元素浓度信息，利用多个不同待测点的坐标信息和元素浓度信息得到光纤预制棒所需精度的掺杂元素浓度分布光谱图，然后利用中值滤波器和频域滤波器改善分析结果。该装置包括激光器系统、光路系统、光谱采集系统和控制分析系统；本发明利用激光方向性好，脉冲峰值功率高的特点，对光纤预制棒掺杂元素的分布实现高分辨率、非接触、非真空、多元素的快速原位检测。
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公开(公告)号：CN106645375A
公开(公告)日：2017-05-10
申请号：CN201611247147.6
申请日：2016-12-29
Applicant: 华中科技大学
IPC: G01N27/62
Abstract: 本发明属于激光等离子体发射光谱领域，具体涉及一种克服激光诱导击穿光谱中基体干扰的元素分析方法，包括以下步骤：(1)烧蚀待测样品表面产生等离子体；(2)准备一聚焦镜可移动的波长可调谐激光器；(3)输出激光束，通过聚焦镜聚焦在等离子体上；(4)移动聚焦镜的位置，采集等离子体发射光谱；(5)对比各个聚焦位置时的光谱强度，确定待测元素原子最佳激发效率区域，调节波长可调谐激光器激光束聚焦在最佳激发效率区域上；(6)采集等离子体发射光谱，进行定量或定性分析。本发明的方法避免了基体元素干扰，提高了波长可调谐激光能量的利用率，提高了对待测元素原子共振激发效率，改善了激光诱导击穿光谱的检测灵敏度。
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公开(公告)号：CN105527274A
公开(公告)日：2016-04-27
申请号：CN201610060744.1
申请日：2016-01-29
Applicant: 华中科技大学
IPC: G01N21/71
CPC classification number: G01N21/718
Abstract: 本发明公开了一种多路激光探针检测系统与方法。该检测系统可将激光光源分成多路通过光纤分别传送至多个待测点，激发产生激光等离子体后，将相应的光谱信号传回检测系统，最终实现一台激光探针仪的多点同时在线检测，使用光纤传输激光和光谱信号，不仅可以提高恶劣环境中激光探针的抗干扰能力，而且还可以大幅降低激光探针仪的应用成本。该发明特别适用于包含多条生产线的大型工业过程，具备对生产线上的产品的多种元素同时进行在线监测的能力，可以大幅降低激光探针仪器的应用成本，将有助于激光探针技术的推广和普及。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN101587074B
公开(公告)日：2011-04-20
申请号：CN200910062846.7
申请日：2009-06-23
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明属于激光探测技术领域，具体为一种激光探针微区成分分析仪。其结构为：激光器，扩束镜和第一全反射镜依次位于同一水平光路上；第一全反射镜的反射面与水平光路的夹角为45度；工业CCD位于第一全反射镜的上方，工业CCD和第一聚焦物镜自上而下依次放置且光轴重合；三维工作台的工作台面位于第一聚焦物镜的下方；全反射镜活动安装在样品的反射光路上，光纤探头位于全反射镜的反射光路上；工业CCD通过光纤与带有显示器的计算机连接，光纤探头与光栅光谱仪、增强型CCD和计算机连接。该激光探针仪能对物质微区元素进行无损探测，能满足各种材料及尺寸的器件的快速元素成分定性分析，还可以针对样品微区的微量甚至痕量元素进行高精度的定量分析。
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公开(公告)号：CN108519369A
公开(公告)日：2018-09-11
申请号：CN201810308723.6
申请日：2018-04-08
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明公开了一种基于多级共振激发的激光探针增强方法和系统，其中，方法的实现包括：利用激光束烧蚀待测样品，待测样品表面产生等离子体；对等离子体中待测元素的电子进行多级共振激发，使得等离子体中待测元素的电子逐级完成标识能级的跃迁过程，然后退激跃迁回基态，从而得到荧光信号，利用荧光信号得到待测样品的元素种类。本发明提高了电子的跃迁几率，使得等离子体中待测元素的电子能够退激辐射出更多的光子数目，增强了等离子体中待测元素的荧光信号。同时，以多级共振激发的方式，对波长可调谐激光器所要求的能量低，偏红外，成本较低，将大大降低检测的成本。
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公开(公告)号：CN107764798A
公开(公告)日：2018-03-06
申请号：CN201710941578.0
申请日：2017-10-11
Applicant: 华中科技大学
IPC: G01N21/67
CPC classification number: G01N21/67
Abstract: 本发明属于增材制造相关技术领域，并公开了一种金属增材制造质量在线检测系统，其包括电弧增材制造模块、光谱采集头模块、采集光路调节对准模块、光谱采集与焊接同步触发模块等，其中电弧增材制造模块用于按照预定的工艺参数执行电弧增材制造；光谱采集头模块经由采集光路调节对准模块执行XYZ三轴方向上的移动调节，然后对焊接电弧等离子体的弧光执行采集，并传递给光谱仪进行元素烧损量等方面的分析；光谱采集与焊接同步触发模块用于确保光谱分析与电弧增材制造之间的同步触发。通过本发明，不仅可以更高精度地实现金属增材制造过程中的成分在线检测，而且还能够以结构紧凑、便于操控地方式达到电弧增材制造控形和控性的高效同步在线检测。
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公开(公告)号：CN107014804A
公开(公告)日：2017-08-04
申请号：CN201710177013.X
申请日：2017-03-23
Applicant: 华中科技大学
IPC: G01N21/71
Abstract: 本发明公开了一种微波辅助激发抑制激光诱导击穿光谱自吸收效应的装置和方法。所述装置包括脉冲激光器、会聚透镜、光谱仪、光电探测器、计算机、三维位移平台、微波探针和微波发生器。本发明利用微波辅助激发具有良好穿透能力，对等离子体中几乎所有元素的基态粒子进行同时激发，避免对中心同类元素发射光谱的自吸收，而且从源头出发来抑制并消除等离子体的自吸收效应，以提高激光诱导击穿光谱定量分析的准确度和精密度。本发明采用微波进行辅助激光诱导击穿光谱，微波能量通过探针近场辐射给激光等离子体，而不需要封闭腔，样品装载过程的简单，而且保留了激光诱导击穿光谱在大气环境中能实现快速、原位、实时、多元素、远程分析等优点。
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公开(公告)号：CN106706600A
公开(公告)日：2017-05-24
申请号：CN201611099463.3
申请日：2016-12-05
Applicant: 华中科技大学
CPC classification number: G01N21/718 , G01N1/32
Abstract: 本发明属于原子发射光谱检测设备相关领域，并公开了一种具备多探头光信号收集单元的远程LIBS测试系统，并包括脉冲激光器、扩束镜、调焦镜组、两个二向色镜、多路光信号收集单元和光谱仪等；其中对于多路光信号收集单元而言，其包括多个子收集探头、多路光纤合束器通道和传输光纤，并且各个子收集探头均由小口径透镜组成，由此替代大口径光学元件来组合完成对远距离LIBS信号的采集功能。通过本发明，与现有设备相比能够有效解决系统成本高、收集信号弱及检测精度差等问题，并便于执行对各类探测距离不确定的被测对象的高效率检测。
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