LIBS遙測系統(tǒng)設(shè)計(jì)及初步實(shí)驗(yàn)結(jié)果.pdf

1、激光誘導(dǎo)擊穿光譜技術(shù)（Laser Induced Breakdown Spectroscopy，LIBS）是一種正在蓬勃發(fā)展的物質(zhì)成分分析技術(shù)，它具有無需樣品制備、原位實(shí)時(shí)分析、分析時(shí)間短、非接觸式測量以及多元素同時(shí)測量等特點(diǎn)，在工業(yè)冶金、太空探索、環(huán)境監(jiān)測、爆炸物檢測等領(lǐng)域得到越來越廣泛的應(yīng)用。
　　現(xiàn)有的冶金在線成分分析LIBS設(shè)備，可分為浸入式探測系統(tǒng)和望遠(yuǎn)鏡探測系統(tǒng)兩類。望遠(yuǎn)鏡探測系統(tǒng)更適用于探測真空冶煉設(shè)備中的熔融金屬，

2、其關(guān)鍵部件之一是實(shí)現(xiàn)激光聚焦和等離子體信號收集的光學(xué)系統(tǒng)。本論文的工作內(nèi)容是為實(shí)現(xiàn)工業(yè)冶金現(xiàn)場LIBS遠(yuǎn)程非接觸式測量搭建一套可自動(dòng)聚焦的LIBS遙測系統(tǒng)，并通過LIBS實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證遙測系統(tǒng)性能。該系統(tǒng)不僅適用于工業(yè)冶金在線分析LIBS應(yīng)用，而且適用于其他LIBS遠(yuǎn)程分析領(lǐng)域。
　　論文主要的工作包括:
　　1.完成LIBS遙測系統(tǒng)中的可調(diào)焦望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)搭建，該望遠(yuǎn)鏡可在1.5m～3.6m范圍內(nèi)對待測樣品進(jìn)行LIBS光譜測量。望遠(yuǎn)

3、鏡系統(tǒng)的激發(fā)光與等離子體信號光共光路，為實(shí)現(xiàn)不同距離的樣品的自動(dòng)測量奠定了基礎(chǔ)。望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)整合了一個(gè)成像模塊，可以對實(shí)驗(yàn)前后的被測樣品進(jìn)行拍照，用于觀測固態(tài)樣品上激光在樣品表面上燒蝕產(chǎn)生的凹坑大小和形狀。
　　2.將Schwarzschild光學(xué)結(jié)構(gòu)中的兩球面反射鏡的共心關(guān)系改為兩鏡球心共軸，通過凸面反射鏡在電動(dòng)平移臺(tái)上移動(dòng)，改變兩塊反射鏡的間距來調(diào)節(jié)望遠(yuǎn)鏡焦距。反射鏡間距調(diào)節(jié)精度小于5μm，對應(yīng)系統(tǒng)焦距調(diào)節(jié)精度小于1mm。與現(xiàn)有