一種利用等離子體發(fā)射光譜實(shí)現(xiàn)光學(xué)系統(tǒng)傳輸效率的標(biāo)定方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提出一種利用等離子體發(fā)射光譜實(shí)現(xiàn)光學(xué)系統(tǒng)傳輸效率的標(biāo)定方法。選取一條系統(tǒng)傳輸效率已知的特征譜線(xiàn)和一條系統(tǒng)傳輸效率未知的特征譜線(xiàn)進(jìn)行配對(duì)，根據(jù)兩條譜線(xiàn)的物理參數(shù)對(duì)效率比計(jì)算方法進(jìn)行一定精簡(jiǎn)和優(yōu)化，通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)得相同條件下兩條等離子體光譜特征譜線(xiàn)的實(shí)際強(qiáng)度，按照所優(yōu)化方法即可計(jì)算出當(dāng)前系統(tǒng)和實(shí)驗(yàn)環(huán)境下這兩條譜線(xiàn)的傳輸效率比值，根據(jù)已知譜線(xiàn)的傳輸效率，即可計(jì)算出效率未知譜線(xiàn)的相應(yīng)類(lèi)型系統(tǒng)傳輸效率。本發(fā)明可用于標(biāo)定難以測(cè)量波段譜線(xiàn)傳輸效率，或輔助獲得整個(gè)光譜系統(tǒng)相對(duì)效率曲線(xiàn)，對(duì)提高光譜定量分析精度和檢測(cè)限具有重要意義。本發(fā)明適合任何以等離子體發(fā)射光譜為基礎(chǔ)的光譜分析技術(shù)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種利用等離子體發(fā)射光譜實(shí)現(xiàn)光學(xué)系統(tǒng)傳輸效率的標(biāo)定方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種光學(xué)系統(tǒng)效率標(biāo)定方法，具體來(lái)說(shuō)是利用等離子體發(fā)射光譜進(jìn)行光學(xué)系統(tǒng)傳輸效率標(biāo)定的一種方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在等離子體發(fā)射光譜為基礎(chǔ)的光譜分析技術(shù)中，物質(zhì)成分定量分析是通過(guò)相應(yīng)元素特征譜線(xiàn)的強(qiáng)度比進(jìn)行計(jì)算的。因此獲得準(zhǔn)確的強(qiáng)度比對(duì)于提高定量分析精度和檢測(cè)限
具有重要意義。
[0003]一般光學(xué)系統(tǒng)只對(duì)光譜采集設(shè)備進(jìn)行絕對(duì)或相對(duì)效率標(biāo)定，而且標(biāo)定范圍一般為近紫外到紅外波段，市售標(biāo)定光源波段一般為200nm-1000nm。對(duì)于真空紫外波段光譜效率進(jìn)行標(biāo)定不僅需要良好的光源，而且需要相應(yīng)的真空輔助設(shè)備。這樣的標(biāo)定系統(tǒng)不僅復(fù)雜，而且成本較高。對(duì)于系統(tǒng)光路中透光元件光譜透過(guò)率未知或部分未知，或系統(tǒng)光路中反光元件光譜反射率未知或部分未知，或者系統(tǒng)光路中大氣透過(guò)率難以計(jì)算等情況，利用常規(guī)標(biāo)定系統(tǒng)進(jìn)行標(biāo)定可能性較低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明技術(shù)解決問(wèn)題:克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種利用等離子體發(fā)射光譜實(shí)現(xiàn)光學(xué)系統(tǒng)傳輸效率的標(biāo)定方法，解決了光譜系統(tǒng)中存在的部分波段信號(hào)光傳輸效率難以測(cè)量的問(wèn)題，獲得更為精確的光譜強(qiáng)度比，提高光譜定量分析精度和檢測(cè)限。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用技術(shù)方案是:一種利用等離子體發(fā)射光譜實(shí)現(xiàn)光學(xué)系統(tǒng)傳輸效率的標(biāo)定方法，實(shí)現(xiàn)步驟如下:
[0006](I)選取兩條特征譜線(xiàn)，一條特征譜線(xiàn)的對(duì)傳輸效率U1已知，另一條特征譜線(xiàn)的傳輸效率μ 2未知；
[0007](2)通過(guò)等離子體發(fā)射光譜實(shí)驗(yàn)獲得包含步驟(1)所選取兩條特征譜線(xiàn)的發(fā)射光譜數(shù)據(jù)I (λ i，tint)，其中λ i表示不同位置波長(zhǎng)，tint為實(shí)驗(yàn)測(cè)量時(shí)積分時(shí)間；
[0008](3)通過(guò)對(duì)步驟(2)所得等離子體發(fā)射光譜數(shù)據(jù)I (λ i，tint)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，獲得
步驟(1)兩條特征譜線(xiàn)的凈發(fā)射強(qiáng)度^、Iy,
[0009](4)根據(jù)等離子體發(fā)射強(qiáng)度理論，在符合熱力學(xué)平衡狀態(tài)或局部熱力學(xué)平衡時(shí)，根據(jù)波爾茲曼分布定律，在延遲時(shí)間為t時(shí)等離子體輻射中波長(zhǎng)為λ的譜線(xiàn)強(qiáng)度IA，t可以表示為:
[0010]
【權(quán)利要求】
1.一種利用等離子體發(fā)射光譜實(shí)現(xiàn)光學(xué)系統(tǒng)傳輸效率的標(biāo)定方法，其特征在于實(shí)現(xiàn)步驟如下: (1)選取兩條特征譜線(xiàn)，一條特征譜線(xiàn)的對(duì)傳輸效率U1已知，另一條特征譜線(xiàn)的傳輸效率μ 2未知； (2)通過(guò)等離子體發(fā)射光譜實(shí)驗(yàn)獲得包含步驟(1)所選取兩條特征譜線(xiàn)的發(fā)射光譜數(shù)據(jù)I (λ i，tint)，其中λ i表示不同位置波長(zhǎng)，tint為實(shí)驗(yàn)測(cè)量時(shí)積分時(shí)間； (3)通過(guò)對(duì)步驟(2)所得等離子體發(fā)射光譜數(shù)據(jù)I(λ” tint)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，獲得步驟(I)兩條特征譜線(xiàn)的凈發(fā)射強(qiáng)度 (4)根據(jù)等離子體發(fā)射強(qiáng)度理論得到步驟(1)所選的兩條特征譜線(xiàn)效率比計(jì)算公式如下:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用等離子體發(fā)射光譜實(shí)現(xiàn)光學(xué)系統(tǒng)傳輸效率的標(biāo)定方法，其特征在于:所述步驟(4)等離子體發(fā)射光譜數(shù)據(jù)處理包括濾波、去噪、歸一化、有效譜圖篩選和光譜去背底等。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用等離子體發(fā)射光譜實(shí)現(xiàn)光學(xué)系統(tǒng)傳輸效率的標(biāo)定方法，其特征在于:任何以等離子體發(fā)射光譜為基礎(chǔ)的光譜分析技術(shù)均可用該方法進(jìn)行標(biāo)定。
【文檔編號(hào)】G01N21/63GK103983353SQ201410108010
【公開(kāi)日】2014年8月13日 申請(qǐng)日期:2014年3月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月22日
【發(fā)明者】王秋平, 潘從元, 杜學(xué)維, 韓振宇, 王聲波 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)