一种利用等离子体发射光谱实现光学系统传输效率的标定方法
【专利摘要】本发明提出一种利用等离子体发射光谱实现光学系统传输效率的标定方法。选取一条系统传输效率已知的特征谱线和一条系统传输效率未知的特征谱线进行配对，根据两条谱线的物理参数对效率比计算方法进行一定精简和优化，通过实验测得相同条件下两条等离子体光谱特征谱线的实际强度，按照所优化方法即可计算出当前系统和实验环境下这两条谱线的传输效率比值，根据已知谱线的传输效率，即可计算出效率未知谱线的相应类型系统传输效率。本发明可用于标定难以测量波段谱线传输效率，或辅助获得整个光谱系统相对效率曲线，对提高光谱定量分析精度和检测限具有重要意义。本发明适合任何以等离子体发射光谱为基础的光谱分析技术。
【专利说明】一种利用等离子体发射光谱实现光学系统传输效率的标定方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种光学系统效率标定方法，具体来说是利用等离子体发射光谱进行光学系统传输效率标定的一种方法。
【背景技术】
[0002]在等离子体发射光谱为基础的光谱分析技术中，物质成分定量分析是通过相应元素特征谱线的强度比进行计算的。因此获得准确的强度比对于提高定量分析精度和检测限
具有重要意义。
[0003]一般光学系统只对光谱采集设备进行绝对或相对效率标定，而且标定范围一般为近紫外到红外波段，市售标定光源波段一般为200nm-1000nm。对于真空紫外波段光谱效率进行标定不仅需要良好的光源，而且需要相应的真空辅助设备。这样的标定系统不仅复杂，而且成本较高。对于系统光路中透光元件光谱透过率未知或部分未知，或系统光路中反光元件光谱反射率未知或部分未知，或者系统光路中大气透过率难以计算等情况，利用常规标定系统进行标定可能性较低。
【发明内容】
[0004]本发明技术解决问题:克服现有技术的不足，提供一种利用等离子体发射光谱实现光学系统传输效率的标定方法，解决了光谱系统中存在的部分波段信号光传输效率难以测量的问题，获得更为精确的光谱强度比，提高光谱定量分析精度和检测限。
[0005]为实现上述目的，本发明采用技术方案是:一种利用等离子体发射光谱实现光学系统传输效率的标定方法，实现步骤如下:
[0006](I)选取两条特征谱线，一条特征谱线的对传输效率U1已知，另一条特征谱线的传输效率μ 2未知；
[0007](2)通过等离子体发射光谱实验获得包含步骤(1)所选取两条特征谱线的发射光谱数据I (λ i，tint)，其中λ i表示不同位置波长，tint为实验测量时积分时间；
[0008](3)通过对步骤(2)所得等离子体发射光谱数据I (λ i，tint)进行数据处理，获得
步骤(1)两条特征谱线的净发射强度^、Iy,
[0009](4)根据等离子体发射强度理论，在符合热力学平衡状态或局部热力学平衡时，根据波尔兹曼分布定律，在延迟时间为t时等离子体辐射中波长为λ的谱线强度IA，t可以表示为:
[0010]
【权利要求】
1.一种利用等离子体发射光谱实现光学系统传输效率的标定方法，其特征在于实现步骤如下: (1)选取两条特征谱线，一条特征谱线的对传输效率U1已知，另一条特征谱线的传输效率μ 2未知； (2)通过等离子体发射光谱实验获得包含步骤(1)所选取两条特征谱线的发射光谱数据I (λ i，tint)，其中λ i表示不同位置波长，tint为实验测量时积分时间； (3)通过对步骤(2)所得等离子体发射光谱数据I(λ” tint)进行数据处理，获得步骤(I)两条特征谱线的净发射强度 (4)根据等离子体发射强度理论得到步骤(1)所选的两条特征谱线效率比计算公式如下:
2.根据权利要求1所述的一种利用等离子体发射光谱实现光学系统传输效率的标定方法，其特征在于:所述步骤(4)等离子体发射光谱数据处理包括滤波、去噪、归一化、有效谱图筛选和光谱去背底等。
3.根据权利要求1所述的一种利用等离子体发射光谱实现光学系统传输效率的标定方法，其特征在于:任何以等离子体发射光谱为基础的光谱分析技术均可用该方法进行标定。
【文档编号】G01N21/63GK103983353SQ201410108010
【公开日】2014年8月13日 申请日期:2014年3月22日 优先权日:2014年3月22日
【发明者】王秋平, 潘从元, 杜学维, 韩振宇, 王声波 申请人:中国科学技术大学