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一種利用等離子體發射光譜實現光學系統傳輸效率的標定方法.pdf

摘要
申請專利號:

CN201410108010.7

申請日:

2014.03.22

公開號:

CN103983353A

公開日:

2014.08.13

當前法律狀態:

授權

有效性:

有權

法律詳情: 授權|||實質審查的生效IPC(主分類):G01J 3/28申請日:20140322|||公開
IPC分類號: G01J3/28; G01N21/63 主分類號: G01J3/28
申請人: 中國科學技術大學
發明人: 王秋平; 潘從元; 杜學維; 韓振宇; 王聲波
地址: 230026 安徽省合肥市包河區金寨路96號
優先權:
專利代理機構: 北京科迪生專利代理有限責任公司 11251 代理人: 成金玉;顧煒
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201410108010.7

授權公告號:

||||||

法律狀態公告日:

2016.01.20|||2014.09.10|||2014.08.13

法律狀態類型:

授權|||實質審查的生效|||公開

摘要

本發明提出一種利用等離子體發射光譜實現光學系統傳輸效率的標定方法。選取一條系統傳輸效率已知的特征譜線和一條系統傳輸效率未知的特征譜線進行配對,根據兩條譜線的物理參數對效率比計算方法進行一定精簡和優化,通過實驗測得相同條件下兩條等離子體光譜特征譜線的實際強度,按照所優化方法即可計算出當前系統和實驗環境下這兩條譜線的傳輸效率比值,根據已知譜線的傳輸效率,即可計算出效率未知譜線的相應類型系統傳輸效率。本發明可用于標定難以測量波段譜線傳輸效率,或輔助獲得整個光譜系統相對效率曲線,對提高光譜定量分析精度和檢測限具有重要意義。本發明適合任何以等離子體發射光譜為基礎的光譜分析技術。

權利要求書

權利要求書
1.  一種利用等離子體發射光譜實現光學系統傳輸效率的標定方法,其特征在于實現步驟如下:
(1)選取兩條特征譜線,一條特征譜線的對傳輸效率μ1已知,另一條特征譜線的傳輸效率μ2未知;
(2)通過等離子體發射光譜實驗獲得包含步驟(1)所選取兩條特征譜線的發射光譜數據I(λi,tint),其中λi表示不同位置波長,tint為實驗測量時積分時間;
(3)通過對步驟(2)所得等離子體發射光譜數據I(λi,tint)進行數據處理,獲得步驟(1)兩條特征譜線的凈發射強度
(4)根據等離子體發射強度理論得到步驟(1)所選的兩條特征譜線效率比計算公式如下:
μ2μ1=A1g1λ2I~t,2Ut,2A2g2λ1I~t,1Ut,1∫0tintnt,1dt∫0tintnt,2dte-E1-E2kBT‾---(1)]]>
其中μ1、μ2分別為兩條特征譜線在當前測量系統和環境下的傳輸效率,A1、A2分別為特征譜線對應的躍遷幾率,g1、g2分別為特征譜線對應的躍遷高能級簡并度,λ1、λ2分別為特征譜線對應的波長,分別為特征譜線對應的實驗測得凈強度,Ut,1、Ut,2分別為特征譜線對應離子類型的配分函數,nt,1、nt,2分別為特征譜線對應離子類型的基態離子數密度,E1、E2分別為特征譜線對應的躍遷高能級能量,kB為波爾茲曼常數,為積分時間內平均等離子體溫度;
查詢數據庫獲得兩條特征譜線物理參數A1、A2、g1、g2、E1、E2,并通過兩條譜線離子類型對公式1進行精簡,具體視選擇兩條譜線離子類型和物理參數決定;
(5)將步驟(3)所得特征譜線凈強度和數據庫查詢得到物理參數A1、A2、g1、g2、E1、E2,代入步驟(4)公式1所得相應的優化計算公式,計算出當前光學系統和實驗環境下兩條特征譜線的效率比
(6)根據步驟(4)所得特征譜線效率比k和已知特征譜線效率μ1,計算未知特征譜線的效率μ2=k×μ1,若已知效率μ1為該特征譜線在當前系統下的絕對效率,則測得μ2也為特 征譜線絕對效率;若μ1為特征譜線在當前系統下的相對效率,則μ2也為特征譜線相對效率。

2.  根據權利要求1所述的一種利用等離子體發射光譜實現光學系統傳輸效率的標定方法,其特征在于:所述步驟(4)等離子體發射光譜數據處理包括濾波、去噪、歸一化、有效譜圖篩選和光譜去背底等。

3.  根據權利要求1所述的一種利用等離子體發射光譜實現光學系統傳輸效率的標定方法,其特征在于:任何以等離子體發射光譜為基礎的光譜分析技術均可用該方法進行標定。

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一種 利用 等離子體 發射光譜 實現 光學系統 傳輸 效率 標定 方法
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