本發(fā)明涉及光譜儀光譜處理技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種用于光譜儀的背景扣除方法和裝置。

背景技術(shù)：

目前，光譜儀，尤其原子熒光光譜儀已被廣泛應(yīng)用于食品，環(huán)保，醫(yī)藥，疾控，地質(zhì)找礦，冶金等領(lǐng)域中的重金屬砷汞鉛銻鉍等元素的測定，在測試這些重金屬元素的樣品中往往含有不易被原子化的元素(鋁鈣等)，在測試過程中這些高溫元素很難被原子化，易產(chǎn)生氧化物的小顆粒，對激發(fā)光源的光產(chǎn)生折射，同被測元素所產(chǎn)生的熒光信號(hào)重合，被光電倍增管所檢測，便產(chǎn)生了嚴(yán)重的干擾，上述干擾給測試造成了很大的誤差。

光譜儀，即原子熒光光譜儀是利用短焦距無色散的光路系統(tǒng)原理，使得檢出限底，靈敏度高，造價(jià)低，在我國得到廣泛應(yīng)用。但是原子熒光又易對光源產(chǎn)生折射干擾，所以就限制了原子熒光光譜儀只能較好的應(yīng)用于氫化物發(fā)生法所能測試的元素，避免高溫元素對光源產(chǎn)生折射干擾。因此就限制了原子熒光測試更多元素的可能性。

現(xiàn)有技術(shù)中，采取的方法是利用氫化物發(fā)生法使被測試元素生成相應(yīng)的氫化物，與難原子化易產(chǎn)生金屬氧化物的高溫元素分離，消除對目標(biāo)元素測試的干擾。但是畢竟能生成氫化物的元素有限，這樣就極大地影響了原子熒光所能測試元素的數(shù)量。影響原子熒光光譜儀在更多領(lǐng)域中的應(yīng)用。目前在原子熒光領(lǐng)域中還沒有利用儀器本身的功能來扣除背景干擾的方法，只能利用氫化物發(fā)生法來分離被測的目標(biāo)元素，或者在樣品前處理時(shí)進(jìn)行分離，來達(dá)到測試目標(biāo)元素的目的。但是能被氫化物分離的元素目前只有十幾種元素，影響原子熒光光譜儀器在更多領(lǐng)域中的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

基于此，有必要提供一種有效消除原子化過程中所產(chǎn)生的光折射干擾的用于光譜儀的背景扣除方法和裝置。

為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的，提供了一種用于光譜儀的背景扣除方法，包括：通過目標(biāo)元素光源激發(fā)目標(biāo)元素原子化的區(qū)域，對激發(fā)的所述目標(biāo)元素原子化的區(qū)域進(jìn)行采樣，得到所述目標(biāo)元素原子化的區(qū)域中目標(biāo)元素的光源信號(hào)與背景元素的光源信號(hào)的疊加信號(hào)，記為第一數(shù)據(jù)；通過扣背景光源激發(fā)所述目標(biāo)元素原子化的區(qū)域，對激發(fā)的所述目標(biāo)元素原子化的區(qū)域進(jìn)行采樣，得到所述目標(biāo)元素原子化的區(qū)域中背景元素的光源信號(hào)，記為第二數(shù)據(jù)；根據(jù)對所述第一數(shù)據(jù)與所述第二數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，得到目標(biāo)元素的光源信號(hào)，進(jìn)行背景扣除。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述扣背景光源采用不能激發(fā)所述目標(biāo)元素的光源。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述扣背景光源采用能激發(fā)金、鉑或鈀元素的空心陰極燈為銳線光源。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，還包括：通過預(yù)設(shè)公式對所述目標(biāo)元素光源與所述扣背景光源進(jìn)行調(diào)節(jié)；其中，所述預(yù)設(shè)公式為：

F＝K1/K2(f-B2),K1＝A1-A2,K2＝B1-B2；F為換算后的背景信號(hào)值，f為扣背景光源測試樣品時(shí)熒光信號(hào)值；A1為目標(biāo)元素光源測試配制干擾液信號(hào)值，A2為目標(biāo)元素光源測試空白液信號(hào)值；B1為扣背景光源測試配制干擾液信號(hào)值,B2為扣背景光源測試空白液信號(hào)值。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，將所述第一數(shù)據(jù)減去所述第二數(shù)據(jù)，得到目標(biāo)元素的光源信號(hào)，進(jìn)行背景扣除。

相應(yīng)的，本發(fā)明還提供了一種用于光譜儀的背景扣除裝置，包括：第一采樣模塊，用于通過目標(biāo)元素光源激發(fā)目標(biāo)元素原子化的區(qū)域，對激發(fā)的所述目標(biāo)元素原子化的區(qū)域進(jìn)行采樣，得到所述目標(biāo)元素原子化的區(qū)域中目標(biāo)元素的光源信號(hào)與背景元素的光源信號(hào)的疊加信號(hào)，記為第一數(shù)據(jù)；第二采樣模塊，用于通過扣背景光源激發(fā)所述目標(biāo)元素原子化的區(qū)域，對激發(fā)的所述目標(biāo)元素原子化的區(qū)域進(jìn)行采樣，得到所述目標(biāo)元素原子化的區(qū)域中背景元素的光源信號(hào)，記為第二數(shù)據(jù)；計(jì)算模塊，用于根據(jù)對所述第一數(shù)據(jù)與所述第二數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，得到目標(biāo)元素的光源信號(hào)，進(jìn)行背景扣除。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述扣背景光源采用不能激發(fā)所述目標(biāo)元素的光源。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述扣背景光源采用能激發(fā)金、鉑或鈀元素的空心陰極燈為銳線光源。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，還包括：調(diào)節(jié)模塊，用于通過預(yù)設(shè)公式對所述目標(biāo)元素光源與所述扣背景光源進(jìn)行調(diào)節(jié)；其中，所述預(yù)設(shè)公式為：

F＝K1/K2(f-B2),K1＝A1-A2,K2＝B1-B2；F為換算后的背景信號(hào)值，f為扣背景光源測試樣品時(shí)熒光信號(hào)值；A1為目標(biāo)元素光源測試配制干擾液信號(hào)值，A2為目標(biāo)元素光源測試空白液信號(hào)值；B1為扣背景光源測試配制干擾液信號(hào)值,B2為扣背景光源測試空白液信號(hào)值。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述計(jì)算模塊還用于將所述第一數(shù)據(jù)減去所述第二數(shù)據(jù)，得到目標(biāo)元素的光源信號(hào)，進(jìn)行背景扣除。

上述用于光譜儀的背景扣除方法和裝置，通過目標(biāo)元素光源激發(fā)目標(biāo)元素原子化的區(qū)域，對激發(fā)的目標(biāo)元素原子化的區(qū)域進(jìn)行采樣，得到目標(biāo)元素原子化的區(qū)域中目標(biāo)元素的光源信號(hào)與背景元素的光源信號(hào)的疊加信號(hào)，記為第一數(shù)據(jù)；通過扣背景光源激發(fā)目標(biāo)元素原子化的區(qū)域，對激發(fā)的目標(biāo)元素原子化的區(qū)域進(jìn)行采樣，得到目標(biāo)元素原子化的區(qū)域中背景元素的光源信號(hào)，記為第二數(shù)據(jù)；根據(jù)對第一數(shù)據(jù)與第二數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，得到目標(biāo)元素的光源信號(hào)，進(jìn)行背景扣除。上述方法取代了傳統(tǒng)利用氫化物發(fā)生法使被測試元素生成相應(yīng)的氫化物的過程，可以有效消除原子化過程中所產(chǎn)生的光折射干擾，具有良好的適用性。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中的一種用于光譜儀的背景扣除方法的步驟流程圖；

圖2為本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例中的一種用于光譜儀的背景扣除方法的步驟流程圖；

圖3為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中的一種用于光譜儀的背景扣除裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；以及

圖4為本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例中的一種用于光譜儀的背景扣除裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明了，下面結(jié)合具體實(shí)施方式并參照附圖，對本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)該理解，這些描述只是示例性的，而并非要限制本發(fā)明的范圍。此外，在以下說明中，省略了對公知結(jié)構(gòu)和技術(shù)的描述，以避免不必要地混淆本發(fā)明的概念。

如圖1所示，為一個(gè)實(shí)施例中的一種用于光譜儀的背景扣除方法的步驟流程圖。該方法包括具體以下步驟：

步驟102，通過目標(biāo)元素光源激發(fā)目標(biāo)元素原子化的區(qū)域，對激發(fā)的目標(biāo)元素原子化的區(qū)域進(jìn)行采樣，得到目標(biāo)元素原子化的區(qū)域中目標(biāo)元素的光源信號(hào)與背景元素的光源信號(hào)的疊加信號(hào)，記為第一數(shù)據(jù)。

步驟104，通過扣背景光源激發(fā)目標(biāo)元素原子化的區(qū)域，對激發(fā)的目標(biāo)元素原子化的區(qū)域進(jìn)行采樣，得到目標(biāo)元素原子化的區(qū)域中背景元素的光源信號(hào)，記為第二數(shù)據(jù)。

本實(shí)施例中，扣背景光源采用不能激發(fā)目標(biāo)元素的光源。具體的，扣背景光源采用能激發(fā)金、鉑或鈀元素的空心陰極燈為銳線光源。

步驟106，根據(jù)對第一數(shù)據(jù)與第二數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，得到目標(biāo)元素的光源信號(hào)，進(jìn)行背景扣除。

本實(shí)施例中，將第一數(shù)據(jù)減去第二數(shù)據(jù)，得到目標(biāo)元素的光源信號(hào)，進(jìn)行背景扣除。

上述用于光譜儀的背景扣除方法，通過目標(biāo)元素光源激發(fā)目標(biāo)元素原子化的區(qū)域，對激發(fā)的目標(biāo)元素原子化的區(qū)域進(jìn)行采樣，得到目標(biāo)元素原子化的區(qū)域中目標(biāo)元素的光源信號(hào)與背景元素的光源信號(hào)的疊加信號(hào)，記為第一數(shù)據(jù)；通過扣背景光源激發(fā)目標(biāo)元素原子化的區(qū)域，對激發(fā)的目標(biāo)元素原子化的區(qū)域進(jìn)行采樣，得到目標(biāo)元素原子化的區(qū)域中背景元素的光源信號(hào)，記為第二數(shù)據(jù)；根據(jù)對第一數(shù)據(jù)與第二數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，得到目標(biāo)元素的光源信號(hào)，進(jìn)行背景扣除。上述方法取代了傳統(tǒng)利用氫化物發(fā)生法使被測試元素生成相應(yīng)的氫化物的過程，可以有效消除原子化過程中所產(chǎn)生的光折射干擾，具有良好的適用性。

如圖2所示，為另一個(gè)實(shí)施例中的一種用于光譜儀的背景扣除方法的步驟流程圖。該方法包括具體以下步驟：

步驟210，通過預(yù)設(shè)公式對目標(biāo)元素光源與扣背景光源進(jìn)行調(diào)節(jié)，使得兩者光源的熒光強(qiáng)度值調(diào)整一致。

本實(shí)施例中，首先要將測試目標(biāo)元素光源與扣背景光源的光強(qiáng)調(diào)整一致，否則將產(chǎn)生誤差。但在實(shí)際操作過程中很難將兩種光源的強(qiáng)度調(diào)整完全一致，也很難將兩種光源對產(chǎn)生干擾折射的強(qiáng)度調(diào)整完全一致。本實(shí)施例是利用測試目標(biāo)元素空白溶液的熒光強(qiáng)度值，與測試配制干擾液的熒光強(qiáng)度值，通過預(yù)設(shè)公式計(jì)算，自動(dòng)調(diào)整兩光源產(chǎn)生折射干擾的熒光強(qiáng)度值。

其中，預(yù)設(shè)公式為F＝K1/K2(f-B2),K1＝A1-A2,K2＝B1-B2；

F為換算后的背景信號(hào)值，f為背景光源測試樣品時(shí)熒光信號(hào)值，A1為目標(biāo)元素光源測試配制干擾液信號(hào)值，A2為目標(biāo)元素光源測試空白液信號(hào)值、B1為扣背景光源測試配制干擾液信號(hào)值、B2為扣背景光源測試空白液信號(hào)值。綜上，通過預(yù)設(shè)公式換算出扣背景光源與目標(biāo)元素光源，測試干擾元素所產(chǎn)生的光折射信號(hào)強(qiáng)度是完全一樣，就達(dá)到準(zhǔn)確扣除干擾的目的。利用預(yù)設(shè)公式計(jì)算出被測樣品的熒光強(qiáng)度值。

步驟220，通過目標(biāo)元素光源激發(fā)目標(biāo)元素原子化的區(qū)域，對激發(fā)的目標(biāo)元素原子化的區(qū)域進(jìn)行采樣，得到目標(biāo)元素原子化的區(qū)域中目標(biāo)元素的光源信號(hào)與背景元素的光源信號(hào)的疊加信號(hào)，記為第一數(shù)據(jù)。

本實(shí)施例中，在點(diǎn)擊測試時(shí)，首先是目標(biāo)元素光源先點(diǎn)亮去激發(fā)被原子化的區(qū)域，例如，100微秒同時(shí)計(jì)算機(jī)開始采樣，所得到的數(shù)據(jù)是目標(biāo)元素原子化的區(qū)域中目標(biāo)元素的光源信號(hào)與背景元素的光源信號(hào)的疊加信號(hào)。

步驟230，通過扣背景光源激發(fā)目標(biāo)元素原子化的區(qū)域，對激發(fā)的目標(biāo)元素原子化的區(qū)域進(jìn)行采樣，得到目標(biāo)元素原子化的區(qū)域中背景元素的光源信號(hào)，記為第二數(shù)據(jù)。

本實(shí)施例中，例如，待目標(biāo)元素光源熄滅后100微秒，扣背景光源點(diǎn)亮去激發(fā)被原子化的區(qū)域，例如，100微秒同時(shí)計(jì)算機(jī)開始采樣，所得到的數(shù)據(jù)是目標(biāo)元素原子化的區(qū)域中背景元素的光源信號(hào)，因?yàn)榭郾尘肮庠磁c目標(biāo)元素光源的波長不同，不能激發(fā)被測目標(biāo)元素，只能產(chǎn)生擇射干擾光。

步驟240，將第一數(shù)據(jù)減去第二數(shù)據(jù)，得到目標(biāo)元素的光源信號(hào)，進(jìn)行背景扣除。

本實(shí)施例中，將第一數(shù)據(jù)減去第二數(shù)據(jù)，得到目標(biāo)元素的光源信號(hào)，進(jìn)行背景扣除。例如，將測試目標(biāo)元素的信號(hào)減去扣背景光源信號(hào)就等于純凈的目標(biāo)元素信號(hào)。具體的，通過公式P＝A-F，其中，P為測試目標(biāo)元素的熒光強(qiáng)度值，A為測試目標(biāo)元素光源所測得的熒光強(qiáng)度值，F(xiàn)為扣背景光源所測得的熒光度值。將目標(biāo)元素光源所測試樣品的熒光信號(hào)強(qiáng)度值A(chǔ)，減去扣背景光源所產(chǎn)生的熒光強(qiáng)度值F，就等于被測元素的熒光強(qiáng)度值P，通過標(biāo)準(zhǔn)曲線就可以算出被測元素的含量。

基于同一發(fā)明構(gòu)思，還提供了一種用于光譜儀的背景扣除裝置，由于此裝置解決問題的原理與前述一種用于光譜儀的背景扣除方法相似，因此，該裝置的實(shí)施可以按照前述方法的具體步驟實(shí)現(xiàn)，重復(fù)之處不再贅述。

如圖3，為一個(gè)實(shí)施例中的一種用于光譜儀的背景扣除裝置10包括第一采樣模塊200、第二采樣模塊400和計(jì)算模塊600。

其中，第一采樣模塊200用于通過目標(biāo)元素光源激發(fā)目標(biāo)元素原子化的區(qū)域，對激發(fā)的目標(biāo)元素原子化的區(qū)域進(jìn)行采樣，得到目標(biāo)元素原子化的區(qū)域中目標(biāo)元素的光源信號(hào)與背景元素的光源信號(hào)的疊加信號(hào)，記為第一數(shù)據(jù)；第二采樣模塊400用于通過扣背景光源激發(fā)目標(biāo)元素原子化的區(qū)域，對激發(fā)的目標(biāo)元素原子化的區(qū)域進(jìn)行采樣，得到目標(biāo)元素原子化的區(qū)域中背景元素的光源信號(hào)，記為第二數(shù)據(jù)；計(jì)算模塊600用于根據(jù)對第一數(shù)據(jù)與第二數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，得到目標(biāo)元素的光源信號(hào)，進(jìn)行背景扣除。

本實(shí)施例中，計(jì)算模塊600還用于將第一數(shù)據(jù)減去所述第二數(shù)據(jù)，得到目標(biāo)元素的光源信號(hào)，進(jìn)行背景扣除。進(jìn)一步的，扣背景光源采用不能激發(fā)目標(biāo)元素的光源，且扣背景光源采用能激發(fā)金、鉑或鈀元素的空心陰極燈為銳線光源。

此外，如圖4，用于光譜儀的背景扣除裝置10還包括調(diào)整模塊100用于通過預(yù)設(shè)公式對目標(biāo)元素光源與扣背景光源進(jìn)行調(diào)節(jié)。其中，預(yù)設(shè)公式為：F＝K1/K2(f-B2),K1＝A1-A2,K2＝B1-B2；F為換算后的背景信號(hào)值，f為背景光源測試樣品時(shí)熒光信號(hào)值，A1為目標(biāo)元素光源測試配制干擾液信號(hào)值，A2為目標(biāo)元素光源測試空白液信號(hào)值、B1為扣背景光源測試配制干擾液信號(hào)值、B2為扣背景光源測試空白液信號(hào)值。

上述用于光譜儀的背景扣除裝置，第一采樣模塊200通過目標(biāo)元素光源激發(fā)目標(biāo)元素原子化的區(qū)域，對激發(fā)的目標(biāo)元素原子化的區(qū)域進(jìn)行采樣，得到目標(biāo)元素原子化的區(qū)域中目標(biāo)元素的光源信號(hào)與背景元素的光源信號(hào)的疊加信號(hào)，記為第一數(shù)據(jù)；繼而第二采樣模塊400通過扣背景光源激發(fā)目標(biāo)元素原子化的區(qū)域，對激發(fā)的目標(biāo)元素原子化的區(qū)域進(jìn)行采樣，得到目標(biāo)元素原子化的區(qū)域中背景元素的光源信號(hào)，記為第二數(shù)據(jù)；最終計(jì)算模塊600根據(jù)對第一數(shù)據(jù)與第二數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，得到目標(biāo)元素的光源信號(hào)，進(jìn)行背景扣除。上述裝置取代了傳統(tǒng)利用氫化物發(fā)生法使被測試元素生成相應(yīng)的氫化物的過程，可以有效消除原子化過程中所產(chǎn)生的光折射干擾，具有良好的適用性。

本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解實(shí)現(xiàn)上述實(shí)施例方法中的全部或部分流程，是可以通過計(jì)算機(jī)程序來指令相關(guān)的硬件來完成，所述的程序可存儲(chǔ)于一計(jì)算機(jī)可讀取存儲(chǔ)介質(zhì)中，該程序在執(zhí)行時(shí)，可包括如上述各方法的實(shí)施例的流程。其中，所述的存儲(chǔ)介質(zhì)可為磁碟、光盤、只讀存儲(chǔ)記憶體(Read-Only Memory，ROM)或隨機(jī)存儲(chǔ)記憶體(Random Access Memory，RAM)等。

以上所述實(shí)施例的各技術(shù)特征可以進(jìn)行任意的組合，為使描述簡潔，未對上述實(shí)施例中的各個(gè)技術(shù)特征所有可能的組合都進(jìn)行描述，然而，只要這些技術(shù)特征的組合不存在矛盾，都應(yīng)當(dāng)認(rèn)為是本說明書記載的范圍。

以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。