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基于远场光学的高分辨率激光探针系统研究

郑重 吕瑶 李文成

郑重, 吕瑶, 李文成. 基于远场光学的高分辨率激光探针系统研究[J]. 红外与激光工程, 2017, 46(10): 1006003-1006003(7). doi: 10.3788/IRLA201761.1006003
引用本文: 郑重, 吕瑶, 李文成. 基于远场光学的高分辨率激光探针系统研究[J]. 红外与激光工程, 2017, 46(10): 1006003-1006003(7). doi: 10.3788/IRLA201761.1006003
Zheng Zhong, Lv Yao, Li Wencheng. High-resolution LIBS system based on far-field optics[J]. Infrared and Laser Engineering, 2017, 46(10): 1006003-1006003(7). doi: 10.3788/IRLA201761.1006003
Citation: Zheng Zhong, Lv Yao, Li Wencheng. High-resolution LIBS system based on far-field optics[J]. Infrared and Laser Engineering, 2017, 46(10): 1006003-1006003(7). doi: 10.3788/IRLA201761.1006003

基于远场光学的高分辨率激光探针系统研究

doi: 10.3788/IRLA201761.1006003
基金项目: 

国家重大科学仪器设备开发专项(2011YQ160017)

详细信息
    作者简介:

    郑重(1989-),男,助理工程师,硕士,主要从事激光诱导击穿光谱、光学系统设计、光电测量等方面的研究。Email:zhengzhong24@yeah.net

  • 中图分类号: O433.4;O435.1

High-resolution LIBS system based on far-field optics

  • 摘要: 鉴于激光探针分辨率低的问题,提出基于远场光学技术对激光探针仪的光学系统进行改进和设计,实现了高分辨率激光探针仪的研制。研究了基于远场光学的激光探针仪的极限分辨率,采用数值孔径为0.4的反射式聚焦物镜对波长为532 nm的脉冲激光束进行聚焦,在合适能量条件下,烧蚀Al和Fe纯样表面获得的极限分辨率分别为2.26 m和1.87 m,在此极限分辨率下利用同轴光谱采集系统且能够采集到3倍于背景噪声强度的Al和Fe元素的光谱信号;设计并实现了带同轴照明的同轴共焦成像系统,视场放大率达24.7倍,采用的同轴照明系统能够有效提高摄取图像的锐度和清晰度,获得的图像分辨率不低于228 lines/mm;发明了一种带指示光的同轴光谱采集系统,能够将同轴光谱采集器与等离子体的对准误差控制在10 m以内,通过二维扫描装置,实现对等离子体表面79的矩形点阵列进行精确光谱采集,获得了等离子体原子光谱强度的空间分辨图像。
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出版历程
  • 收稿日期:  2017-02-10
  • 修回日期:  2017-03-20
  • 刊出日期:  2017-10-25

基于远场光学的高分辨率激光探针系统研究

doi: 10.3788/IRLA201761.1006003
    作者简介:

    郑重(1989-),男,助理工程师,硕士,主要从事激光诱导击穿光谱、光学系统设计、光电测量等方面的研究。Email:zhengzhong24@yeah.net

基金项目:

国家重大科学仪器设备开发专项(2011YQ160017)

  • 中图分类号: O433.4;O435.1

摘要: 鉴于激光探针分辨率低的问题,提出基于远场光学技术对激光探针仪的光学系统进行改进和设计,实现了高分辨率激光探针仪的研制。研究了基于远场光学的激光探针仪的极限分辨率,采用数值孔径为0.4的反射式聚焦物镜对波长为532 nm的脉冲激光束进行聚焦,在合适能量条件下,烧蚀Al和Fe纯样表面获得的极限分辨率分别为2.26 m和1.87 m,在此极限分辨率下利用同轴光谱采集系统且能够采集到3倍于背景噪声强度的Al和Fe元素的光谱信号;设计并实现了带同轴照明的同轴共焦成像系统,视场放大率达24.7倍,采用的同轴照明系统能够有效提高摄取图像的锐度和清晰度,获得的图像分辨率不低于228 lines/mm;发明了一种带指示光的同轴光谱采集系统,能够将同轴光谱采集器与等离子体的对准误差控制在10 m以内,通过二维扫描装置,实现对等离子体表面79的矩形点阵列进行精确光谱采集,获得了等离子体原子光谱强度的空间分辨图像。

English Abstract

参考文献 (14)

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