CN114502989A - 可变透射孔 - Google Patents

Abstract

提供了一种用于以光谱方法分析样品的光谱测定系统。所述系统包括：用于与所述样品相互作用的激发源；用于检测所述样品吸收或发射的至少一部分光的检测器，所述激发源和检测器经由光路光学耦合；以及位于所述光路中的孔，所述孔用于限制光从所述激发源到所述检测器的透射，其中所述孔被配置成具有一个或多个几何特征的空间变化分布，所述几何特征在所述孔的边缘周围提供可变透射区域。还提供了一种与光谱测定系统一起使用的掩模，所述掩模被配置成位于激发源和检测器之间的光路中，其中所述掩模具有一个或多个几何特征的空间变化分布，所述几何特征在所述孔的边缘周围提供可变透射区域。还提供了一种用于限制经由光谱测定系统中的孔从激发源到检测器的光通过量的方法。

Description

可变透射孔

相关申请的交叉引用

本申请要求于2019年9月24日提交的申请号为2019903559的澳大利亚申请的优先权，该申请的内容通过引用结合于此。

技术领域

本发明涉及对用于以光谱方法分析样品的设备的改进，该设备包括用于实现这种改进的部件。更具体地，本发明涉及一种用于光学光谱仪的改进的孔或掩模。

背景技术

光谱测定技术用于识别样品中目标化学物质或分析物的存在。一些光谱测定技术依赖于分析物与激发源(如光)的相互作用，激发源在可见光谱中或在看不见的波长内。取决于所采用的具体的光谱测定技术，收集的光谱可以显示光束与样品相互作用后样品吸收或发射的光的强度。

在其他光谱测定技术中，激发源是等离子体源，通常由氩气制成，它向雾化样品提供等离子体能量，使构成原子被激发并发射光。发射的光经由限制进入系统的光的量的入射狭缝或孔被导向进入光谱仪。光学装置色散进入系统的光以分离发射光谱的不同波长。检测器同时记录多个波长范围以捕获发射光谱不同部分的多种元素的发射。检测到的光的光谱分布图中的峰或谷表示样品中特定化学物质的存在。在一些光谱测定技术中，每种化学物质的量或相对量能够因而从光谱中得到。

由光谱仪收集的样品吸收或发射的光的量不足引起的噪声数据、或由光谱测定系统本身引起的伪影可能导致所得光谱产生无用的数据，或导致不确定的结果。

这种伪影的一个来源是孔，其是光谱测定系统的重要组成部分。传统地，孔具有简单的几何形状(是圆形、直边，或是两者的组合)形成开口，光通过该开口进入光谱仪。通常，孔将被配置成最大化进入系统的光的量。然而，很难高精确度地控制进入系统的光的量，因为经过孔的光的量不仅取决于孔的大小、形状和位置，还受到从孔边缘衍射的光的影响。

来自孔边缘的光的衍射导致光分布的集中出现在用于特定系统的有意几何限定的点之外。例如，在圆孔的情况下，衍射效应可以导致由“艾里图案”包围的“艾里斑”(即同心的亮环和暗环)在中心区域形成。在孔具有直边缘的情况下，衍射效应结果会导致出现垂直于孔的边缘的光条纹。来自孔边缘的衍射导致在检测到的光谱中形成光学伪影，使得不能实现样品的精确表示。

检测器通常是光敏元件的集成阵列，用于收集经过光谱测定系统的光。阵列检测器上单个光谱的空间分离用于区分样品吸收或发射的不同波长的光。在这种背景下，由衍射光引起的伪影往往是高度可变的，可能被错误地解释为所得光谱中的一个或多个额外波长，从而使光谱分析复杂化并导致样品成分的不正确确定。

希望对光如何被孔衍射有更大的控制以便能够改善所得的伪影并提高被照射样品的表示精确度。

本文中对作为现有技术给出的专利文件或其他内容的引用不应被视为承认该文件或内容在澳大利亚是已知的，或其包含的信息在本申请确立的优先权日是公知常识的一部分。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供了一种用于以光谱方法分析样品的光谱测定系统，该系统包括：用于与样品相互作用的激发源；用于检测样品吸收或发射的至少一部分光的检测器，该激发源和检测器经由光路光学耦合；以及位于光路中的孔，该孔用于限制光从激发源到检测器的透射，其中孔被配置成具有一个或多个几何特征的空间变化分布，该几何特征在孔的边缘周围提供可变透射区域。

在孔的边缘周围的可变透射区域可以构成零透射或全透射的区域。当孔的几何特征物理上阻挡光的透射时出现零透射，并且当孔的几何特征没有物理上阻挡光的透射时，出现全透射。

在某些实施方案中，在孔的边缘周围提供可变透射的几何特征包括一个以上的弯曲边缘或样条曲线，所述一个以上弯曲边缘或样条曲线连结以形成连续边缘。也就是说，孔不是标准的矩形或圆形孔，而是包括多个弯曲边缘，所述多个弯曲边缘与更多弯曲和/或直的边缘连结在一起以形成具有不规则形状的孔。

在其他实施方案中，在孔的边缘周围提供可变透射的几何特征包括设置在孔的边缘的至少一部分上的锯齿状部。锯齿状部可以形成在具有规则矩形或圆形形状的孔边缘上，或更优选地形成在具有一个以上弯曲边缘的孔边缘上，如上所述，弯曲边缘连结以形成连续边缘。

几何特征可以在孔的边缘的至少一部分周围并且优选地在孔的整个边缘周围在空间上随机分布。在一些实施方案中，几何特征被布置成在孔的边缘周围伪随机分布。

根据某些实施方案，可变透射孔通过生成基础掩模形成，其中基础掩模的一个或多个边缘中的每一个由多个基础掩模点限定，并且一个或多个点的位置在孔的边缘周围随机变化，以形成在孔的边缘周围提供可变透射的几何特征。

随机改变一个或多个基础掩模点的位置以形成在孔的边缘周围提供可变透射的几何特征可以包括：相对于沿着孔的边缘的相邻基础点掩模的位置，改变至少一些基础掩模点的位置；和/或改变至少一些基础掩模点相对于基础掩模边缘的横向位移。也就是说，可变透射区域的空间分布，即零透射区域或全透射区域，在孔的边缘周围随机分布。

在一些特定实施方案中，激发源是用于解离和激发样品的等离子体源。更具体地，光谱测定系统可以是电感耦合等离子体光学发射光谱仪(ICP-OES)仪器。

根据本发明的另一方面，提供了一种用于分析样品的光谱测定系统的掩模，该掩模被配置成位于激发源和检测器(用于检测在使用过程中激发源与之相互作用的样品吸收或发射的至少一部分光)之间的光路中以限制经由孔的光通过量，其中掩模被配置成具有一个或多个几何特征的空间变化分布，该几何特征在孔的边缘周围提供可变透射区域。也就是说，根据本发明提供了一种掩模，该掩模可以改装到现有的光谱测定系统以获得公认的优点。

在孔的边缘周围的可变透射区域可以构成零透射或全透射的区域。当孔的几何特征物理上阻挡光的透射时出现零透射，并且当孔的几何特征没有物理上阻挡光的透射时，出现全透射。

在某些实施方案中，在掩模边缘周围提供可变透射的几何特征包括一个以上的弯曲边缘或样条曲线，所述一个以上弯曲边缘或样条曲线连结以形成连续边缘。也就是说，掩模不是标准的矩形或圆形掩模，而是包括多个弯曲边缘，所述多个弯曲边缘与更多弯曲和/或直的边缘连结在一起以形成具有不规则形状的掩模。

在其他实施方案中，在掩模边缘周围提供可变透射的几何特征包括设置在掩模边缘的至少一部分上的锯齿状部。锯齿状部可以形成在具有规则矩形或圆形形状的掩模边缘上，或更优选地形成在具有一个以上弯曲边缘的孔边缘上，如前所述，弯曲边缘连结以形成连续边缘。

几何特征可以在掩模边缘的至少一部分周围并且优选地在掩模的整个边缘周围在空间上随机分布。在一些实施方案中，几何特征被布置成其在掩模边缘周围的安置是伪随机的。

根据某些实施方案，可变透射掩模通过生成基础掩模形成，其中基础掩模的一个或多个边缘中的每一个由多个基础掩模点限定，并且一个或多个点的位置在可变透射掩模边缘周围随机变化，以形成在掩模边缘周围提供可变透射的几何特征。

随机改变一个或多个基础掩模点的位置以形成在掩模边缘周围提供可变透射的几何特征可以包括：相对于沿着可变透射掩模边缘的相邻基础点掩模的位置，改变至少一些基础掩模点的位置；和/或改变至少一些基础掩模点相对于基础掩模边缘的横向位移。也就是说，提供可变透射(即零透射或全透射)的几何特征的空间分布在掩模边缘周围是随机的。

根据本发明的另一方面，提供了一种用于在用于分析样品的光谱测定系统中限制从激发源经由孔到检测器的光通过量的方法，其中激发源和检测器经由光路光学耦合，该方法包括在所述光路中放置掩模的步骤，掩模被配置成在孔的边缘周围提供可变透射，其中掩模在边缘的至少一部分上具有锯齿状部。

在说明书(包括权利要求)中使用术语“包括”、“包括了”和“包括有”时，它们应被解释为指明所述特征、整体、步骤或部件，但不排除一个或多个特征、整体、步骤或部件或其组合的存在。

附图说明

下面参考下面简要描述的附图，通过举例的方式进一步详细描述实施方案：

图1是根据一个实施方案的通用光谱测定系统的示意图。

图2是多色仪部件的示意图，其可以与图1的光谱测定系统相关联。

图3示出了在检测器位置拍摄的来自多色仪的光图案的图像。

图4是根据一个实施方案的随机产生的锯齿状孔如何从基础掩模形成的示意图。

图5A至图5C示出了矩形孔对模拟衍射图案和所得光谱的影响。

图6A至图6C示出了根据一个实施方案的如图5A所示的矩形孔修改成具有锯齿状边缘的矩形孔对模拟衍射图案和所得光谱的影响。

图7A至图7C示出了具有弯曲和直边缘组合的修改的孔对模拟衍射图案和所得光谱的影响。

图8A至图8C示出了根据一个实施方案的图7A的孔修改成的具有在其边缘周围分布的锯齿状部的孔对模拟衍射图案和所得光谱的影响。

图9A示出了基础掩模或孔的形状，图9B示出了由检测器捕获的相应衍射图案。

图10A示出了图9A的掩模或孔通过用曲线替代直边缘而修改成的掩模或孔，并且图10B示出了由检测器捕获的相应衍射图案。

图11A示出了图10A的掩模或孔修改成的具有在其边缘周围分布的锯齿状部的掩模或孔，并且图11B示出了由检测器捕获的相应衍射图案。

具体实施方式

首先参考图1，总体上示出了光学光谱仪100，其包括在使用中与样品相互作用的激发源110、限定孔120的光学元件、色散光学元件130和检测器140。色散光学元件130被配置成色散不同波长的光，并且可以包括例如单色仪或多色仪200，如图2中更详细示出的。当光离开色散光学元件130时，其被导向光检测器140。激发源110和检测器140经由光路150光学耦合。

在一些类型的光谱仪中，例如紫外-可见光谱仪(UV/Vi)或原子吸收光谱仪(AAS)，样品160位于光路150中，一般如图1所示。光检测器140检测样品吸收或发射的光的量以使得能够确定样品构成和量。用于UV/可见光光谱仪的通常的光检测器是光电倍增管、硅光电二极管和阵列检测器。

在其他类型的光谱仪中，例如等离子体发射仪器(如电感耦合等离子体光学发射光谱仪(ICP-OES)或微波等离子体原子发射光谱仪(MP-AES))中等离子体在等离子体枪中产生，样品以气体或气溶胶形式引入等离子体。样品被解离和激发导致样品的构成原子发光。在ICP-OES光谱测定系统中，最常见的是采用基于中阶梯的光学设计来产生发射光谱，该光学设计由中阶梯光栅、棱镜和多个聚焦镜组成。多色仪优选地用于色散同时发射的多种波长的光。固态电荷转移装置(CTD)是ICP-OES的首选检测器。通常使用两种类型的CTD：电荷注入装置(CID)和电荷耦合装置(CCD)。

现在参考图2，示出了如图1所示的代表性色散光学元件130，以多色仪200的形式用于通常的ICP-OES仪器中。多色仪200包括限定入射狭缝210和孔215的光学元件。由等离子体激发的样品发射的光通过孔215聚焦并进入多色仪。一旦光进入系统，准直镜220将光聚焦到第一色散光学元件230上，第一色散光学元件被配置成在一维空间上按波长分离光。第二色散光学元件240被配置成在二维空间上色散所分离的光。这产生了二维高分辨率光谱，该光谱被聚焦镜250收集并被导向到光检测器260上。第一色散光学元件230和第二色散光学元件240可以各自包括棱镜和衍射光栅，例如中阶梯光栅等。也就是说，可以使用两个光栅，一个光栅和一个棱镜，或一个棱镜和一个光栅获得二维光谱。

在图2中，孔215被示出并位于多色仪内部。应当理解，孔215可以位于多色仪内部的任何位置，但是理想地位于色散光学元件230和240之前的某个位置。在其他实施方案中，孔215与附加聚焦光学器件(例如预反射镜或类似物)一起位于多色仪的外部。

现在参考图3，示出了阵列检测器140捕获的由ICP-OES的多色仪200产生的光谱图像300。图3的图像是使用UV敏感的CCD检测器捕获的。图像的左上角示出了包括高强度对象310的强光谱发射线。发射线310缺乏明确定义的形状。在高强度对象310附近可以看到竖直和对角光条纹。在同一图像内的较低位置并朝向其中线，可以看到较低强度的对角线320，其代表与图像左上角的高强度对象关联的衍射光。同一图像中的较低强度水平线330代表由色散光学元件衍射的不同级。发射波长横跨阵列检测器的空间分布取决于多色仪的配置，更具体地，取决于例如衍射光栅和/或棱镜的规格。

在UV敏感的CCD检测器出现之前，在图3中观察到的光条纹根本无法识别。也就是说，虽然已知在使用光谱测定技术确定样品成分时可能会出现各种异常，但不理解这些异常是由光谱测定系统本身固有的因素引起的随机光伪影的结果。直到高分辨率成像手段的出现，发明人才意识到这种光伪影使光谱分析复杂化。认识到这个问题后，发明人着手确定伪像的原因，即光谱测定系统的哪个组件导致了这种不希望的光耀斑或条纹。

发明人随后确定，从孔边缘衍射的光是检测器图像中出现光伪影的一个原因。相应地，发明人着手优化孔配置以便最小化衍射效应同时保持足够的到检测器的光通过量，并且考虑实际因素，例如优化的孔配置的可制造性。

发明人有利地识别到通过配置孔以在其边缘周围提供可变透射，可以最小化来自其边缘的光的衍射，由此减少在检测到的光谱中光学伪像的出现。更具体地，在孔边缘周围提供光透射的可变性导致衍射效应在横跨整个检测器上的分布更加均匀，并且因此在光谱中的假峰分布(否则可能在尺寸上与主强度信号相似)将易于在幅度上降低并且在宽度上变宽。

该孔被配置成通过在孔的边缘周围提供可变透射来最小化来自其边缘的衍射。可变透射是零透射或是全透射。用二进制术语表示为零透射(0)和全透射(1)，零透射和全透射中的每一个在孔的边缘周围具有空间变化分布。也就是说，零透射或全透射区域的分布在空间上不同于在具有规则矩形或圆形的传统孔中发现的分布，其方式是不可预测的。

零透射和全透射之间的差异以多种方式提供。例如，应当理解，零透射通常发生在光被物理阻挡的地方，而全透射发生在光透射不受约束的地方，即不存在物理光障碍物。因此，一个或多个几何特征以空间变化的方式分布在边缘周围。用于在孔的边缘周围提供可变透射的这种几何特征的一个例子是一系列弯曲边缘或样条曲线。多个弯曲边缘可以连结在一起以形成不规则弯曲形状的孔，以提供在孔的边缘周围的可变光透射的期望效果。

这种几何特征的另一个例子是在孔边缘的至少一部分上提供一系列锯齿状部或齿状突起。锯齿状部的存在导致孔边缘在特性上是参次不齐而不是平滑的，由此在零透射和全透射区域的空间分布中提供期望的可变性。这反过来具有随机散射衍射效应的效应，使得它们不会被识别为可能导致对检测光谱的错误解释的单个强假峰或一系列强假峰。相反，衍射效应的扩散分布导致它们以类似于背景光的方式被归一化。

每个锯齿状部物理上阻挡光透射而相邻锯齿状部之间的空间允许完全光透射。优选地，锯齿状部在孔的边缘的至少一部分周围随机分布，即该分布本质上不是周期性的。在孔的边缘周围的全透射到零透射区域的空间变化使得来自孔的边缘的光衍射均匀分布。

为了产生根据本发明实施方案的孔或掩模，通过定义一个等式或一组等式来定义孔的约束边缘产生基础掩模。现在参考图4，矩形基础掩模400可以由四个等式定义，每个等式定义掩模的顶部410、左侧420、底部430或右侧440边缘。在示出的例子中，基础掩模的顶部、左侧、底部或右侧边缘中的每一个代表直线，但是应当理解，基础掩模的边缘不必限于这种特定形式。如图4所示，四条边缘的每条边缘由一系列基础点450定义。锯齿状部460形式的光透射的可变性通过沿着每个孔边缘随机改变每个基础掩模450点的空间分布来定义。该空间变化采取基础掩模点450之间分离的形式，或相对于相邻基础点掩模的位置改变每个基础掩模点的位置，以及每个基础掩模点偏离标称直边缘的程度，即所选基础掩模点相对于标称直边缘的横向位移以形成期望的几何特征。优选地，进入孔215的程度(也参见图2)和在孔的边缘周围的锯齿状部460的布置是伪随机的。

定义孔边缘的基础掩模点的数量以及它们距离标称直边缘的空间分布的差异程度通常受到两个因素的限制。第一个因素是关联的制造成本，并且第二个因素是需要避免对光谱测定系统的光通过量产生不利影响。例如，关于第一个因素，激光切割被认为是制造锯齿状孔或掩模的主要选项之一，其极限分辨率约为25微米。该极限分辨率相应地定义了使用特定制造技术可实现的边缘点之间的最小间距。关于第二个因素，如果代表零透射区域的锯齿状部从边缘延伸太远并进入孔本身，则孔的光通过量降低。为了最小化对光通过量的不利影响，优选的目标是不超过百分之几的降低，并且通常通过确保进入孔的锯齿状部的最大程度不超过孔的总面积的百分之几来实现一般小于5％的光通过量降低。在紧凑型光谱仪的情况下，这被理解为在锯齿状部尺寸上提供1至2毫米的上限。

现在参考图5A、图5B和图5C、图6A、图6B和图6C、图7A、图7B和图7C以及图8A、图8B和8C，示出了各种孔或掩模形状以及关联的模拟衍射图案和光谱信号。例如，图5A、图5B和图5C示出了传统的矩形孔并且图5B示出了由CCD检测器成像的相应模拟衍射图案。产生的衍射图案具有强烈照射的竖直和水平光条纹。在图5C中示出了行500处的单个水平像素行的中间区段(像素400至600)上的照射图案。可以看出，来自标准矩形孔边缘的光的衍射会引起明显的偏差，例如行500中间所示的强烈假峰信号。

现在参考图6A、图6B和图6C，图6A示出了根据本发明修改的孔，在其边缘周围具有随机分布的锯齿状部。当与图5A的常规矩形孔相比时，图6B的相应模拟衍射图案示出了显著降低的衍射效应。此外，在图6C中，在图5C的行500处识别的大峰值信号不再明显。

现在参考图7A，示出了具有提供基础掩模形状的不规则布置的直边缘和弯曲边缘的孔。图7B是使用CCD检测器成像的相应模拟衍射图案。这个衍射图案具有一条强烈照射的竖直光条纹，还有一条不太明显的水平光条纹和许多不太明显的对角光条纹。参考图7C，可以理解的是，与图5A的传统矩形孔相比，图7A的孔减少了光伪影。然而，尽管具有降低的强度，图7B的图像伪影仍然是在截面图上明显的各种假峰，这些假峰是像素2000和2500之间的行的总和。

比较如图8A所示的具有随机分布在其边缘的锯齿状部的相同形状的掩模，在图8B中示出了更均匀的模拟衍射图案。将图8B的光伪影绘制在截面图上显示，通过减小振幅中的假峰并加宽它们的宽度，图7C中先前看到的假峰已经被基本消除。图7C的像素1500处的大峰值信号不再明显，在像素0、像素1000和像素2500附近看到的小峰值也不再明显。

现在参考图9A、图9B、图10a、图10B、图11A和图11B，示出了优选的掩模形状是如何逐步优化的。图9A所示的原始掩模具有基础掩模形状，该形状具有不规则布置的直边缘和弯曲边缘。使用CCD检测器成像的所得的模拟衍射图如图9B所示。该衍射图案具有许多强的、清晰的衍射线，这些衍射线穿过检测器传播，这将导致多个假峰被识别，使光谱分析复杂化。在图10A中，相同的基础掩模形状已经通过用具有一定曲率的边缘替换直边缘进行了修改。如图10B所示，添加一系列曲线或样条曲线有在一定程度上减少光条纹效应的效果。现在参考图11A，图10A的掩模形状已经通过添加锯齿状部进一步修改以具有显著降低图9B和10B中看到的由于边缘衍射引起的光条纹效应的效果。

应当理解，上述示例仅仅是示例性的，修改基础掩模形状以增加曲率，然后伪随机分布锯齿状部可以采取许多形式，这些形式落入本发明的精神内，但是采取与本文示出的不同的具体形式。图10A和图11A中示出的掩模形状不是所解决问题的独特解决方案，而是代表在有效扩散衍射图案而不显著增加制造的复杂性或限制孔的光通过量之间的两种特定妥协。

在一些实施方案中，提供了可以改装到现有光谱测定系统的掩模。该掩模被配置成以前述方式在孔的边缘周围提供零透射和全透射之间的可变透射。这使得各种孔或掩模配置能够与特定的光学系统一起使用，并且每个修改的孔配置的效果能够相对于对具有特定成分的样品的光谱分析的影响来评估。这使得能够为特定光谱测定系统的参数确定最佳孔配置。其进一步意味着本发明提供的改进可以在现有的光谱测定系统中实现而不需要昂贵的升级。

本文公开的发明的一个优点是提供了用于减少来自孔边缘的光的衍射的不利影响的装置，这是一个以前没有认识到的问题，其导致光谱分析中的复杂性和不准确性。本文提出的解决方案已经被证明在减少这种衍射效应的不利影响方面是有效的，并且提供了一种相对便宜的选项，该选项可以通过制造和改装具有可变透射区域或至少在其一部分边缘周围具有锯齿状部的掩模来实施。

应当理解，本文提出的解决方案在一系列光谱仪中应用，包括紫外可见光(UV/Vi)或原子吸收光谱仪(AAS)，但是已经发现在微波等离子体原子发射光谱仪(MP-AES)或电感耦合等离子体光学发射光谱仪(ICP-OES)中提供特别有益的结果。这种仪器通常具有非常低的背景光，其具有非常强烈和窄的波长峰值。这些强烈的峰值特别容易受到衍射光的影响，衍射光可能扩散到检测器的非预期区域，导致它们被解释为不同波长的峰值。

本领域技术人员将了解，本文所描述的发明除具体描述的那些外易于做出改变和修改。应当理解，本发明包括在本发明的精神和范围内的所有这些变化和修改。

Claims (21)

1.一种用于以光谱方法分析样品的光谱测定系统，所述系统包括：

a.用于与所述样品相互作用的激发源；

b.用于检测所述样品吸收或发射的至少一部分光的检测器，所述激发源和检测器经由光路光学耦合；和

c.位于所述光路中的孔，所述孔用于限制光从所述激发源到所述检测器的透射；

其中所述孔被配置成具有一个或多个几何特征的空间变化分布，所述几何特征在所述孔的边缘周围提供可变透射区域。

2.根据权利要求1所述的光谱测定系统，其中所述可变透射区域具有零透射或全透射之一。

3.根据权利要求1或2所述的光谱测定系统，其中所述一个或多个几何特征包括一个以上的弯曲边缘，所述弯曲边缘连结以形成连续边缘。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的光谱测定系统，其中在所述孔的边缘周围提供可变透射区域的所述一个或多个几何特征是通过形成在所述孔的边缘的至少一部分上的锯齿状部来提供的。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的光谱测定系统，其中所述几何特征在所述孔的边缘的至少一部分周围在空间上随机分布。

6.根据权利要求4所述的光谱测定系统，其中所述几何特征在所述孔的边缘周围随机分布。

7.根据权利要求4至6中任一项所述的光谱测定系统，其中所述几何特征被安排成伪随机的。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的光谱测定系统，其中通过生成基础掩模来形成孔，其中基础掩模的一个或多个边缘中的每一个通过多个基础掩模点限定，并且所述一个或多个点的位置在所述孔的边缘周围随机变化以形成几何特征，从而在所述孔的边缘周围提供可变透射。

9.根据权利要求8所述的光谱测定系统，其中随机改变一个或多个基础掩模点的位置以形成几何特征，从而在所述孔的边缘周围提供可变透射包括以下至少一项：

相对于沿着所述孔的边缘的相邻基础点掩模的位置，改变至少一个所述基础掩模点的位置；以及

改变至少一个所述基础掩模点相对于所述基础掩模边缘的横向位移。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的光谱测定系统，其中所述激发源是用于解离和激发所述样品的等离子体源。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的光谱测定系统，其中所述光谱测定系统是电感耦合等离子体光学发射光谱仪。

12.一种用于分析样品的光谱测定系统的掩模，所述掩模被配置成位于激发源和检测器之间的光路中以限制经由孔的光通过量，所述检测器用于检测在使用过程中所述激发源与之相互作用的样品吸收或发射的至少一部分光，其中所述掩模被配置成具有一个或多个几何特征的空间变化分布，所述几何特征在所述孔的边缘周围提供可变透射区域。

13.根据权利要求11所述的掩模，其中所述可变透射区域具有零透射或全透射之一。

14.根据权利要求11或12所述的掩模，其中在所述孔的边缘周围提供可变透射的所述一个或多个几何特征是通过所述掩模来提供的，所述掩模具有一个以上的弯曲边缘，所述弯曲边缘连结以形成连续边缘。

15.根据权利要求11至13中任一项所述的掩模，其中在所述孔的边缘周围提供可变透射的所述一个或多个几何特征是通过在其至少一部分边缘上具有锯齿状部的所述掩模来提供的。

16.根据权利要求14所述的掩模，其中所述锯齿状部在所述边缘的至少一部分的周围随机分布。

17.根据权利要求14所述的掩模，其中所述锯齿状部在所述边缘周围随机分布。

18.根据权利要求14至16中任一项所述的掩模，其中所述锯齿状部被布置成伪随机的。

19.根据权利要求11至17中任一项所述的掩模，其中通过生成基础掩模来形成掩模，所述基础掩膜具有由多个基础掩模点限定的所述基础掩模的一个或多个边缘，并且所述一个或多个基础掩模点的位置在所述边缘周围随机变化以形成几何特征，从而在所述孔的边缘周围提供可变透射。

20.根据权利要求18所述的掩模，其中随机改变一个或多个基础掩模点的位置以提供所述掩模包括以下至少一项：

相对于沿着所述掩模边缘的相邻基础点掩模的位置，改变至少一些所述基础掩模点的位置；以及

改变至少一些所述基础掩模点相对于所述基础掩模边缘的横向位移。

21.一种用于在用于分析样品的光谱测定系统中限制从激发源经由孔到检测器的光通过量的方法，其中所述激发源和检测器经由光路光学耦合，所述方法包括在所述光路中放置掩模的步骤，所述掩模被配置成在所述孔的边缘周围提供可变透射，其中所述掩模在所述边缘的至少一部分上具有锯齿状部。

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