(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211213988.0 (22)申请日 2022.09.30 (66)本国优先权数据 202211190841.4 202 2.09.28 CN (71)申请人 重庆建安仪 器有限责任公司 地址 400060 重庆市南岸区南 坪西路168号 (72)发明人 刘林林　赵培茜　方仕立　秦高历　 (74)专利代理 机构 重庆博凯知识产权代理有限 公司 50212 专利代理师 孙根 (51)Int.Cl. G01N 21/71(2006.01) G01N 21/01(2006.01) (54)发明名称 一种双脉冲共轴L IBS旋转靶检测方法 (57)摘要 本发明公开了一种双脉冲共轴LIBS旋转靶 检测方法， 包括1） 将脉冲激光束分束为参考脉冲 激光束和测量脉冲激光束； 2） 参考脉冲激光束 穿 过一光强调节装置后聚焦到圆形靶材表面偏离 圆心的位置； 3） 测量脉冲激光束经过多个 反射镜 反射汇聚到靶材表面； 4） 调节参考脉冲激光束和 测量脉冲激光束共轴， 在靶材表 面形成等离子体 云， 产生击穿光谱； 5） 等离子体云的击穿光谱通 过第二聚焦镜收集到ICCD中， 经过计算机分析光 谱信息； 6） 使靶材根据脉冲激光的脉冲频率同步 转动和平动， 从而使双脉冲激光束的聚焦点始终 处于新鲜靶面。 本发明结构简单， 操作方便， 击穿 光谱稳定， 测量和分析精度高。 权利要求书2页 说明书5页 附图2页 CN 115541562 A 2022.12.30 CN 115541562 A 1.一种双脉冲共轴L IBS旋转靶检测方法， 其特 征在于， 包括如下步骤： 1） 由脉冲激光光源发射的脉冲激光束， 穿过测量平台上的第一分光镜后， 经过第二分 光镜进行分束， 获得参 考脉冲激光束和 测量脉冲激光束； 2） 参考脉冲激光束穿过一光强调节装置后， 穿过第三分光镜， 从全反射镜X背面穿过 后， 穿过第一聚焦镜并汇聚到圆形靶材表面偏离圆心的位置； 3） 测量脉冲激光束经过多个反射镜反射后到达并通过全反射镜X反射， 再经过第一聚 焦镜汇聚到靶材表面； 4） 通过第一驱动电机调节全反射镜X的位置， 使测量脉冲激光束与参考脉冲激光束共 轴且在靶材表面的聚焦点重合， 在测量脉冲激光束和 参考脉冲激光束的共同作用下， 在靶 材表面形成等离 子体云， 产生击穿 光谱； 5） 等离子体云的击穿 光谱通过第二聚焦镜收集到IC CD中， 经过计算机分析光谱信息； 6） 步骤5） 完成后， 通过一平移驱动机构带动靶材在其所在平面沿靶材的圆心靠近测量 脉冲激光束与参考脉冲激光束的聚焦点的方向平移， 同时通过一转动驱动机构带动靶材在 其所在平面绕圆心转动预设角度， 重复步骤1） 至步骤5） 。 2.根据权利要求1所述的一种双脉冲共轴LIBS旋转靶检测方法， 其特征在于， 所述光强 调节装置包括一竖向设置的立柱， 在该立柱上水平设有转轴， 在所述转轴 上同轴套设有至 少两个转盘， 在所述转盘上绕其一周分布有多个具有不同衰减率的衰减片， 所述参考脉冲 激光束能够同时穿过 各转盘上的其中一个衰减片。 3.根据权利要求1所述的一种双脉冲共轴LIBS旋转靶检测方法， 其特征在于， 所述转动 驱动机构包括第一支架， 所述第一支架上设有转动 驱动电机， 在所述转动 驱动电机的电机 轴上同轴安装有一圆形托盘， 所述转动 驱动电机能够驱动托盘在其所在平面内转动， 所述 靶材同轴固定在该托盘上； 所述平移驱动机构包括第二支架， 在第二支架上设有平移驱动 电机， 所述第一支架与第二支架滑动配合连接且与所述平移驱动电机相连， 第一支架在平 移驱动电机的作用下能够带动托盘在其所在平面内移动， 使靶材的圆心靠近测量脉冲激光 束与参考脉冲激光束的聚焦点。 4.根据权利要求3所述的一种双脉冲共轴LIBS旋转靶检测方法， 其特征在于， 初始状态 时， 所述脉冲激光光源发射的参考脉冲激光束汇 聚在靶材表面靠近边缘的位置， 且位于靶 材圆心的正上方， 对应的， 所述第一支架在平移驱动电机的作用下能够带动托盘在其所在 平面沿竖向 向上移动。 5.根据权利要求3所述的一种双脉冲共轴LIBS旋转靶检测方法， 其特征在于， 所述脉冲 激光光源每发射一脉冲激光束， 所述转动驱动电机能够转动预设角度， 同时， 所述平移驱动 电机能够带动托盘移动预设距离 。 6.根据权利 要求1所述的一种双脉冲共轴LIBS旋转靶检测方法法， 其特征在于， 步骤3） 中， 在经过第二分光镜与全反射镜X之间， 还依次设有反射镜I、 反射镜II、 反射镜III、 反射 镜IV和反射镜V， 测量脉冲激光束依次经过反射镜I、 反射镜II、 反射镜III、 反射镜IV和反射 镜V后到达全反射镜X； 其中， 反射镜II和反射镜III位于同一支撑架上， 并通过第二驱动电 机带动该支撑架 移动， 使反射镜I I和反射镜I II同时靠近或者远离反射镜I和反射镜IV。 7.根据权利要求1所述的一种双脉冲共轴LIBS旋转靶检测方法， 其特征在于， 步骤1） 中， 在脉冲激光 光源与第一分光镜之间还设有光阑， 通过光阑对脉冲激光束 进行限束。权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115541562 A 28.根据权利要求1所述的一种双脉冲共轴LIBS旋转靶检测方法， 其特征在于， 第一分光 镜的分光比至少为 1:9， 通过第一分光镜反射后的脉冲激光束到达第二分光镜进 行分束， 通 过第一分光镜折射后的脉冲激光束到达第一激光功 率计， 对入射的脉冲激光功 率进行实时 监测。 9.根据权利要求1所述的一种双脉冲共轴LIBS旋转靶检测方法， 其特征在于， 第二分光 镜的分光比为5:5 。 10.根据权利要求1所述的一种双脉冲共轴LIBS旋转靶检测方法， 其特征在于， 第三分 光镜的分光比至少为1:9， 通过第三分光镜反射后的参考脉冲激光束从全发射镜X背面穿 过， 通过第三分光镜折射后的参考脉冲激光束到达第二激光功率计， 对入射的参考脉冲激 光功率进行实时监测。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115541562 A 3