CN111157460A - 大尺度金属构件偏析度分析仪及分析方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于偏析分析技术领域，特别涉及一种大尺度金属构件偏析度分析仪及分析方法。分析仪包括高精密三维数控工作台、样品表面加工模块、偏析度分析模块和结果表征模块；高精密三维数控工作台包括在水平X轴和Y轴方向精密移动用于固定待测样品的水平样品台，以及相互平行且垂直于X轴Y轴平面的Z轴和W轴；样品表面加工模块和偏析度分析模块能够上下移动地分别安装在高精密三维数控工作台的Z轴和W轴上，位于水平样品台上的待测样品的上方；样品表面加工模块包括用于在待测样品表面进行表面加工的刀具；偏析度分析模块包括激发光源和用于对待测样品表面进行分析的光谱仪；刀具的中心与所述光谱仪的火花台之间的间距一定距离。

Description

大尺度金属构件偏析度分析仪及分析方法

技术领域

本发明属于偏析分析技术领域，特别涉及一种大尺度金属构件(长度100mm-2000mm，宽度100mm-2000mm)偏析度分析仪及分析方法。

背景技术

单火花放电是由导电通道和金属电极物质形成的等离子体两者构成火花在电极之间击穿时，在电极间形成的很细的导电通道中，气体被强烈电离。通道形成后，电容通过通道放电，在短时间内释放大量能量，最大电流密度可达到1～10A/cm2，使通道具有很高的温度(6000℃以上)。管道形成以后，即以1～5000m/s的速度剧烈扩张，形成冲击波前温度迅速下降。电火花击穿后，电压急剧下降，电流密度降低，光源的性质实际转变为电弧。电极物质被灼热蒸发进入弧柱，依靠粒子之间碰撞而激发。电容器通过通道在电极表面接触的区域中释放大量能量，使电极物质呈现一股发光蒸气喷射出来。每次放电都在电极两端表面不同的地方产生新通道，因此，火花也在表面不同的地方随机产生。

以火花光源作为激发源的原位分析仪是解决金属表面元素分布的重要手段，目前已经能成功解决100mm×100mm样品表面的元素偏析、疏松、夹杂的分布分析。但是对于米级尺度的大样品的表面元素偏析度的分析，因为分析时间长、数据量大，计算量大，如何尽可能缩短分析时间，在仪器的稳定时间内快速完成大样品的扫描分析、并进行快速计算显得至关重要。同时需要一种快速的大尺度表面元素分布计算模型来解决这一难题。

大样品分析因为扫描面积大、分析时间长，需要能长时间稳定激发的激发光源，并实现光源激发与光谱信号采集同步，才能实现大样品的表面扫描分析。本申请的申请人在金属材料的分析检测方面做了大量的研究工作，并申请了多件专利，在大型样品分析检测方面，于2019年3月14日递交了‘材料组织结构大尺寸高通量定量表征三维重构设备和方法’(中国专利申请号No.201910192461.6)，采用的设备为辉光放电溅射与扫描电镜联用，对金属材料微观组织结构进行三维重构，但该申请的技术方案对于金属材料表面偏析度的分析无法通用。

材料表面偏析度的分析通常采用火花放电与原位分析仪结合，大样品的表面加工通常采用数控加工中心或数控磨床来实现，属于比较成熟的技术，但是大样品加工后，进行单火花扫描分析时，需要对样品进行搬运、二次装卡、二次定位，会大大降低大样品的表面偏析度扫描分析效率。因此迫切需要一种能够集加工、扫描、表征于一体的装备，提高分析效率，免除搬运、二次装卡、二次定位的难题。

发明内容

针对上述技术问题，本发明的一个目的是提供一种大尺度金属构件偏析度分析仪，可长时间稳定激发光源，具有单火花分布数学模型，集加工、扫描、表征于一体，适用于大面积(长度100mm-2000mm，宽度100mm-2000mm)样品的偏析度高效、快速表征。

本发明的另一个目的是提供上述大尺度金属构件偏析度分析仪的分析方法。

本发明的关键是提供长时间(>48小时)连续稳定激发的单火花光源，建立超大样品的偏析度表征高速计算模型，使得随机均匀分布的单火花强度与样品表面位置信息一一对应起来，样品扫描与结果表征同步进行，实现样品表面位置的元素分布表征。

为了实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种大尺度金属构件偏析度分析仪，包括高精密三维数控工作台、样品表面加工模块6、偏析度分析模块8和结果表征模块。

所述高精密三维数控工作台包括在水平X轴1和Y轴10方向精密移动用于固定待测样品9的水平样品台2，以及相互平行且垂直于X轴Y轴平面的Z轴3和W轴7。

所述样品表面加工模块6和偏析度分析模块8能够上下移动地分别安装在高精密三维数控工作台的Z轴3和W轴7上，位于水平样品台2上的待测样品9的上方。

所述样品表面加工模块6包括用于在待测样品9表面进行表面加工的刀具4。

所述偏析度分析模块8包括激发光源和用于对待测样品9表面进行分析的光谱仪；所述刀具4的中心与所述光谱仪的火花台之间具有一定距离的间距。

所述刀具4的中心与所述光谱仪的火花台之间的间距为ε，其中，ΔX＝418±50，ΔY＝0±2，ΔZ＝86.4±15，ΔX为刀具4轴向中心与光谱仪的火花台激发孔轴向中心沿X轴方向的距离，ΔY为刀具4轴向中心与光谱仪的火花台激发孔轴向中心沿Y轴方向的距离，ΔZ为刀具4切削端面与光谱仪的火花台激发面沿Z轴方向的距离，单位为mm。

在样品扫描过程中，所述待测样品9与光谱仪的火花台之间的间距为0.1±3％mm。

所述待测样品9为长度100mm-2000mm，宽度100mm-2000mm的大尺度构件。

所述激发光源为单火花激发光源，激发频率从10Hz到1000Hz连续可调，光源系统恒压源电压保持恒定，恒压电源由市电AC220V经变压器升压，通过整流桥进行整流，通过电容滤波，再经功率管调整降压，电容稳压，得到稳定的DC300V输出，进入放电回路；放电回路中的第一功率管G1和第二功率管G2受数字门控系统控制，按照即定时序开启和关断；第二功率管G2开启时，恒压源电压经点火变压器产生高压击穿氩气，形成电极与样品之间的放电通路，同时开启第一功率管G1，恒压源经电感维持放电，通过改变第一功率管G1的开关时间来改变放电电流峰值，进而对光源输出能量进行控制。

所述激发光源连续稳定激发时间大于48小时。

所述分析仪通过调整Z轴3高度，使刀具4对待测样品9进行加工，加工结束后，Z轴3将刀具4升至安全高度，待测样品9通过X轴1、Y轴10移动到W轴7上的偏析度分析模块8的下方，W轴7将光谱仪移动至激发位置，开始激发扫描待测样品9，激发的同时待测样品9根据设计好的路径同步运动，激发扫描待测样品9的同时同步显示表征结果。

所述高精密三维数控工作台上还布置有刀库5。

所述结果表征模块为GPU计算机工作站上采用并行运算实现的偏析度表征大数据数学模型。

一种使用所述的大尺度金属构件偏析度分析仪的分析方法，包括如下步骤：

(1)将待测样品9放置在分析仪的水平样品台2上，通过调整Z轴3高度，使刀具4对待测样品9进行加工；加工结束后，Z轴3将刀具4升至安全高度，待测样品9通过X轴1、Y轴10移动到W轴7上的偏析度分析模块8的下方，W轴7将光谱仪移动至激发位置，开始激发扫描待测样品9；

(2)将待测样品9的扫描区域按行距分解为n行，以行为单位，采用并行计算方法解析数据；每行分别对应一个行扫描区域Z_行，行扫描区域Z_行的宽度W即为激发斑点的直径Φ，单位为mm；扫描一行所需时间T＝L/V，单火花同步采集通道强度数据M_行，通道强度数据M_行为一维数组，数组长度N＝Q×T＝Q×L/V，长宽比R＝L/W；其中，L为行扫描区域Z_行的长度，单位为mm，V为扫描速度，单位为mm/s，Q为采集频率，单位为次/s；

(3)按长宽比R将通道强度数据M_行分解为二维数组，二维数组大小为a×b，a/b＝R＝L/W；将行扫描区域Z_行分解为a×b个呈正方形的块扫描区域Z_ab，块扫描区域Z_ab的长度c＝W/b；待测样品9的移动c距离需用时间t＝c/V，此段时间t内获得数据M_c，数据M_c的大小为c/V×Q；

(4)将扫描区域的所有n行通道强度数据M_行中所有数据M_c按随机均匀分布于行扫描区域Z_行中的每个块扫描区域Z_ab中，使得每个块扫描区域Z_ab中有且仅有一个数据；

(5)将扫描区域的所有数据以三维(x,y,z)彩色图形呈现，x、y为扫描区域的实际平面坐标值(x,y)，z为该位置的通道元素强度值；

(6)在待测样品9的扫描过程中，第一行扫描时仅采集数据；在第二行扫描采集数据的同时，对第一行数据进行计算并以图形方式展示结果；在第三行扫描采集数据的同时，对第二行数据进行计算并以图形方式展示结果，依此类推，直至扫描分析结束。

如果待测样品9的扫描区域为非矩形形状，通过设定不同长度的等距行的扫描分析来实现扫描区域的全覆盖，所有的扫描结果以数字矩阵的形式表达，空白区域数据为0。

通过设定特定元素通道获得的强度阈值过滤出所有的异常火花信号，即为夹杂物信号。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

本发明的偏析度分析仪集样品加工、扫描分析、结果表征于一体，实现大样品的偏析度全自动分析。免除样品搬运、二次装卡、二次定位等问题困扰；样品的分析面积达到米级，前所未有。长时间稳定光源能够实现>48小时的长时间稳定激发。激发坑底近似均匀分布理论，符合实际观察结果；数学模型计算速度快，能够实现采集与计算同步；并行运算，快速处理GB级数据。数据模型可以处理扫描面积为2000mm×2000mm获得的大量数据(约5GB)。本发明分析样品面积大，解决了传统方法中测试样品代表性差的问题，结合并行算法在GPU上运行节省大量时间成本，实现对大面积样品的快速偏析度、疏松度、夹杂物分析，特别适用于集加工表征于一体的自动化分析任务。

附图说明

图1是本发明的大尺度金属构件偏析度分析仪的结构示意图；

图2是连续稳定激发光源原理图；

图3A是单火花激发坑；

图3B是单火花激发坑底均匀分布；

图4A是圆形样品火花扫描后的表面图；

图4B是圆形样品表面元素含量分布图；

图5是圆形样品表面夹杂物分布图；

图6A是焊缝样品设计图；

图6B是焊缝样品扫描图；

图7是数据分布解析模型图；

图8是位置-强度三维展示图；

图9是扫描分析实时展示图；

图10是焊缝样品对照图。

其中的附图标记为：

1 X轴 2 水平样品台

3 Z轴 4 刀具

5 刀库 6 样品表面加工模块

7 W轴 8 偏析度分析模块

9 待测样品 10 Y轴

G1 第一功率管 G2 第二功率管

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行进一步说明。

如图1所示，本发明的大尺度金属构件偏析度分析仪，包括高精密三维数控工作台、样品表面加工模块6和偏析度分析模块8。

所述高精密三维数控工作台包括可在水平X轴1和Y轴10方向精密移动、用于固定待测样品9的水平样品台2，以及相互平行且垂直于X轴Y轴平面的Z轴3和W轴7。

所述样品表面加工模块6和偏析度分析模块8能够上下移动地分别安装在高精密三维数控工作台的Z轴3和W轴7上，位于水平样品台2上的待测样品9的上方。

所述样品表面加工模块6包括垂直于待测样品9表面的刀具4；所述偏析度分析模块8包括用于对待测样品9表面进行分析的光谱仪；所述刀具4的中心与所述光谱仪的火花台之间的间距为ε(ΔX＝418，ΔY＝0，ΔZ＝86.4)。

在样品扫描过程中，所述待测样品9与光谱仪的火花台之间的间距为0.1±3％mm，能够解决传统方法中样品与火花台的摩擦、不易散热等问题。

进一步地，所述高精密三维数控工作台上还布置有刀库5。

样品加工前，W轴7升至安全高度，Z轴3下降，控制X轴1、Y轴10移动待测样品9，调整Z轴3高度，使刀具4对待测样品9进行加工，加工结束后，Z轴3将刀具4升至安全高度，待测样品9通过X轴1、Y轴10移动到W轴7上的偏析度分析模块8的下方，W轴7将光谱仪移动至激发位置，开始激发扫描待测样品9，激发的同时待测样品9根据设计好的路径同步运动。所有的移动均采用机械加工用的G代码执行，激发扫描待测样品9的同时同步显示表征结果。

本发明采用的激发光源是全数字固态火花光源，电路原理图见图2。基于全数字控制平台的新型光源采用数字斩波技术，实现了激发频率从10Hz到1000Hz连续可调的单火花放电。光源系统恒压源电压保持恒定，通过改变功率管的开关时间来改变放电峰值电流，如图2，数字门控系统控制第二功率管G2击穿载气，控制第一功率管G1配合放电电感来维持持续放电，同时调整峰值电流，进而对光源输出能量进行控制。类电弧式的放电类型，电流密度较大，易于难激发样品的分析。光源能量控制稳定，能够实现长时间(>48小时)连续稳定激发。

基于单火花光源激发坑底均匀分布理论，在待测样品9的表面扫描区域内均匀分布单火花强度，使得随机均匀分布的单火花强度与待测样品9的表面位置信息一一对应起来，实现待测样品9的表面位置的元素分布表征。单火花光源激发坑底均匀分布理论，见图3A、图3B，通过对实际激发坑底电镜图分析，推断激发坑底为近似均匀分布。

所述偏析度分析模块8将扫描区域按行距分解为n行。扫描速度为V(mm/s)，单火花同步采集，采集频率为Q(次/s)，以行为单位，解析数据。一行对应的扫描区域为Z，Z的长度为L(mm)，宽为W(mm)。宽度W即为激发斑点的直径Φ(mm)。扫描一行所需时间为t＝L/V，采集通道强度数据M，M数据为一维数组，数组长度为N＝Q×t＝Q×L/V，长宽比R＝L/W。

按长宽比R将数组M分解为二维数组，二维数组大小为a×b，a/b＝R＝L/W。将Z区域分解为a×b个小正方形，正方形长度为x，x＝W/b。样品移动x距离需用时间为x/v，此段时间内获得数据M1，M1的大小为x/v×Q，对应区域为Z1。

将M1数据按随机均匀分布于Z1区域中，每个位置仅分布有且一个数据，且不重复。

按上述规则将数组M中所有数据分布于区域Z中的每个区域中，每个区域有且仅有一个数据。所有数据解析采用并行计算方法在GPU上运行。

将所有n行数据按上述规则全部解析，使得扫描表面每个最小矩形区域有且仅有一个数据。该数据为对应时间段内采集数据的随机值。整体数据为M2。

将M2数据以三维(x,y,z)彩色图形呈现，x、y为扫描区域的实际平面坐标值(x,y)，z为该位置的通道元素强度值。

在样品扫描过程中，第一行扫描时仅采集数据，第二行扫描时采集数据的同时，对第一行数据进行计算并以图形方式展示结果；第三行扫描时，采集数据的同时对第二行数据进行计算，并以图形方式展示结果，依此类推，直至扫描分析结束。

如果样品的扫描区域为不规则形状，通过设定不同长度的等距行的扫描分析来实现扫描区域的全覆盖，所有的扫描结果以数字矩阵的形式表达，空白区域数据为0。如对圆形样品的扫描，见图4A，4B。图4A中通过宽度为4毫米的激发不同长短的激发行来实现圆形区域的扫描，最终的扫描数据以三维图形的形式展示在图4B中。在表征偏析度时三维图形坐标分别为该点在样品表面的横坐标值、纵坐标值、该位置的元素含量值，圆形区域以外的区域用含量为0来进行填充，用以将样品的扫描边界轮廓勾勒出来。克服了传统方法只能适用于矩形扫描区域，无法对圆形、米字型等非矩形形状进行直接表征的问题。

通过设定特定元素通道获得的强度阈值过滤出所有的异常火花信号，即为夹杂物信号。将夹杂物信号在样品表面的位置及强度以二维图形的形式展示出来，见图5，图中用颜色来表示强度。

通过对已知设计的焊缝样品进行扫描，扫描图见图6B，焊缝设计图见图6A。

本实例以焊缝样品扫描分析为例。设备型号为OPA-1000，按照本发明的方法，步骤如下：

(1)采用OPA-1000大尺度构件偏析度分析仪，设定加工起点位置(x:y:z:)，表面加工速度300mm/min，扫描起点位置(x:y:w:)，扫描区域(270mm×240mm)，扫描方式为逐行连续扫描全自动模式。每行开始时充气5秒，预燃5秒。

(2)设定焊缝样品的扫描区域为长270mm，宽240mm。行距4mm，扫描速度为1.5mm/s，采集频率600次/s。扫描行数为60行。定点激发斑点直径为4mm。所有采集数据为M，M为按时间顺序采集的一维数组。

(3)激发扫描一行时间为180s，数据为M1，总量为108000个。扫描一行的区域长度为270mm，宽度为4mm。将数据M1分解为二维数组(2700*40),二维数组中每个值对应的扫描区域为边长为0.1mm的正方形。

(4)样品移动0.1mm采集数据总量为0.1/1.5×600＝40个，将此40个数据按随机分布于0.1mm×4mm区域内。每个0.1mm×0.1mm区域内分布一个数据，且每个数据仅出现一次。

(5)将M1数据按上述方法分布于一行扫描区域内，解析过程采用并行运算，见图7。

(6)将所有n行数据按上述规则全部解析，使得扫描表面每个0.1mm×0.1mm区域内分布内有且仅有一个数据。整体数据为二维数组M2，数组大小为2700×2400。

(7)将M2数据以三维(x,y,z)彩色图形呈现，x、y为扫描区域的实际平面坐标值(x,y)，z为该位置的通道元素强度值。见图8。

(8)在样品扫描过程中，第一行扫描时仅采集数据，第二行扫描采集数据的同时，对第一行数据进行计算并以图形方式展示结果；第三行扫描时，采集数据的同时对第二行数据进行计算，并以图形方式展示结果见图9；依此类推，直至扫描分析结束。

焊缝设计宽度为10mm，当激发斑点在焊缝左侧相切于焊缝边缘时，焊缝中元素开始产生作用，当激发斑点在焊缝右侧相切于焊缝边缘时，激发斑点离开焊缝，焊缝中元素不再起作用，所以理论偏析宽度为10+4×2＝18(mm)。焊缝扫描图的C元素偏析二维分布图中展示宽度为18mm，见图10。将本发明的方法用于焊缝样品的扫描分析，取得非常好的应用效果。

Claims (12)

1.一种大尺度金属构件偏析度分析仪，其特征在于：所述分析仪包括高精密三维数控工作台、样品表面加工模块(6)、偏析度分析模块(8)和结果表征模块；

所述高精密三维数控工作台包括在水平X轴(1)和Y轴(10)方向精密移动用于固定待测样品(9)的水平样品台(2)，以及相互平行且垂直于X轴Y轴平面的Z轴(3)和W轴(7)；

所述样品表面加工模块(6)和偏析度分析模块(8)能够上下移动地分别安装在高精密三维数控工作台的Z轴(3)和W轴(7)上，位于水平样品台(2)上的待测样品(9)的上方；

所述样品表面加工模块(6)包括用于在待测样品(9)表面进行表面加工的刀具(4)；

所述偏析度分析模块(8)包括激发光源和用于对待测样品(9)表面进行分析的光谱仪；所述刀具(4)的中心与所述光谱仪的火花台之间具有一定距离的间距。

2.根据权利要求1所述的大尺度金属构件偏析度分析仪，其特征在于：所述刀具(4)的中心与所述光谱仪的火花台之间的间距为ε，其中ΔX＝418±50，ΔY＝0±2，ΔZ＝86.4±15，ΔX为刀具(4)轴向中心与光谱仪的火花台激发孔轴向中心沿X轴方向的距离，ΔY为刀具(4)轴向中心与光谱仪的火花台激发孔轴向中心沿Y轴方向的距离，ΔZ为刀具(4)切削端面与光谱仪的火花台激发面沿Z轴方向的距离，单位为mm。

3.根据权利要求1所述的大尺度金属构件偏析度分析仪，其特征在于：在样品扫描过程中，所述待测样品(9)与光谱仪的火花台之间的间距为0.1±3％mm。

4.根据权利要求1所述的大尺度金属构件偏析度分析仪，其特征在于：所述待测样品(9)为长度100mm-2000mm，宽度100mm-2000mm的大尺度构件。

5.根据权利要求1所述的大尺度金属构件偏析度分析仪，其特征在于：所述激发光源为单火花激发光源，激发频率从10Hz到1000Hz连续可调，光源系统恒压源电压保持恒定，恒压电源由市电AC220V经变压器升压，通过整流桥进行整流，通过电容滤波，再经功率管调整降压，电容稳压，得到稳定的DC300V输出，进入放电回路；放电回路中的第一功率管(G1)和第二功率管(G2)受数字门控系统控制，按照即定时序开启和关断；第二功率管(G2)开启时，恒压源电压经点火变压器产生高压击穿氩气，形成电极与样品之间的放电通路，同时开启第一功率管(G1)，恒压源经电感维持放电，通过改变第一功率管(G1)的开关时间来改变放电电流峰值，进而对光源输出能量进行控制。

6.根据权利要求5所述的大尺度金属构件偏析度分析仪，其特征在于：所述激发光源连续稳定激发时间大于48小时。

7.根据权利要求1所述的大尺度金属构件偏析度分析仪，其特征在于：所述分析仪通过调整Z轴(3)高度，使刀具(4)对待测样品(9)进行加工，加工结束后，Z轴(3)将刀具(4)升至安全高度，待测样品(9)通过X轴(1)、Y轴(10)移动到W轴(7)上的偏析度分析模块(8)的下方，W轴(7)将光谱仪移动至激发位置，开始激发扫描待测样品(9)，激发的同时待测样品(9)根据设计好的路径同步运动，激发扫描待测样品(9)的同时同步显示表征结果。

8.根据权利要求1所述的大尺度金属构件偏析度分析仪，其特征在于：所述高精密三维数控工作台上还布置有刀库(5)。

9.根据权利要求1所述的大尺度金属构件偏析度分析仪，其特征在于：所述结果表征模块为GPU计算机工作站上采用并行运算实现的偏析度表征大数据数学模型。

10.一种使用权利要求1-9任一项所述的大尺度金属构件偏析度分析仪的分析方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：

(1)将待测样品(9)放置在分析仪的水平样品台(2)上，通过调整Z轴(3)高度，使刀具(4)对待测样品(9)进行加工；加工结束后，Z轴(3)将刀具(4)升至安全高度，待测样品(9)通过X轴(1)、Y轴(10)移动到W轴(7)上的偏析度分析模块(8)的下方，W轴(7)将光谱仪移动至激发位置，开始激发扫描待测样品(9)；

(2)将待测样品9的扫描区域按行距分解为n行，以行为单位，采用并行计算方法解析数据；每行分别对应一个行扫描区域Z_行，行扫描区域Z_行的宽度W即为激发斑点的直径Φ，单位为mm；扫描一行所需时间T＝L/V，单火花同步采集通道强度数据M_行，通道强度数据M_行为一维数组，数组长度N＝Q×T＝Q×L/V，长宽比R＝L/W；其中，L为行扫描区域Z_行的长度，单位为mm，V为扫描速度，单位为mm/s，Q为采集频率，单位为次/s；

(3)按长宽比R将通道强度数据M_行分解为二维数组，二维数组大小为a×b，a/b＝R＝L/W；将行扫描区域Z_行分解为a×b个呈正方形的块扫描区域Z_ab，块扫描区域Z_ab的长度c＝W/b；待测样品(9)的移动c距离需用时间t＝c/V，此段时间t内获得数据M_c，数据M_c的大小为c/V×Q；

(4)将扫描区域的所有n行通道强度数据M_行中所有数据M_c按随机均匀分布于行扫描区域Z_行中的每个块扫描区域Z_ab中，使得每个块扫描区域Z_ab中有且仅有一个数据；

(5)将扫描区域的所有数据以三维(x,y,z)彩色图形呈现，x、y为扫描区域的实际平面坐标值(x,y)，z为该位置的通道元素强度值；

(6)在待测样品(9)的扫描过程中，第一行扫描时仅采集数据；在第二行扫描采集数据的同时，对第一行数据进行计算并以图形方式展示结果；在第三行扫描采集数据的同时，对第二行数据进行计算并以图形方式展示结果，依此类推，直至扫描分析结束。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于：如果待测样品(9)的扫描区域为非矩形形状，通过设定不同长度的等距行的扫描分析来实现扫描区域的全覆盖，所有的扫描结果以数字矩阵的形式表达，空白区域数据为0。

12.根据权利要求10所述的方法，其特征在于：通过设定特定元素通道获得的强度阈值过滤出所有的异常火花信号，即为夹杂物信号。

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