各位好，小薇在本期给您带来LIBSMapping系统应用案例的第四辑：如何减小Mapping结果中的RSD。

众所周知，理想状态下，Mapping测量的结果中，如果样品成分分布均匀，其他条件不变，不同位置测得的光谱图强度应当接近。

然而实际过程中，由于光路等各个因素的影响，相对于单点测量的RSD，区域 Mapping结果的RSD要大很多，这意味着其他参数在测量过程中并没有保持稳定。

如下图1所示，是比较典型的单点RSD与Mapping RSD情况。

铁矿石标样单点RSD：2%-10%

铁矿石标样mapping RSD:基本上5%-30%

图1. 铁矿石测试结果

我们用铁矿石标样作为样品进行Mapping测量。测量过程中，同一个点位激发收集多次光谱，并计算相同位置之间的RSD，如下图2和3所示：Mapping过程中，铁矿石标样相同位置之间的RSD热力图。

我们可以看到相同位置处铁矿石标样光谱总强度平均值的RSD<10%,由此推断在mapping过程中，采集光谱的不稳定性在于样品高度有变化，导致激光激发位置产生了变化。

图2. 铁矿石标样RSD热力图

图3. 铁矿石标样RSD热力图

因此，我们做了相关的优化：设备初步采用非同轴激发和收集方式采集光谱，样品表面位置从-1到1mm，光谱总强度变化如图4所示，这种方式对样品表面位置非常敏感，特别是在目前设备的自动对焦的精度在百微米量级的情况下。

进一步，改用同轴方式收集光谱，改变样品表面位置的测量结果如图5所示，其位置敏感性有很大改善。

图5. 立轴光路 样品表面位置从-1到1mm，光谱总强度变化图

图6. 同轴光路 样品表面位置从-1到1mm，光谱总强度变化图

在验证光路之后，我们采用不同的收集方式得到铁矿石标样Mapping RSD对比，如图7和图8所示，同轴激发和收集方式的RSD接近单点测量的RSD。

图7. 非同轴激发和收集 RSD在5-30%

图8. 同轴激发和收集 RSD维持在2-10%以内，接近单点测量的水平

结论：

同轴和非同轴的收集方式导致如此差异的主要区别在于：

其收光区域与激光激发轴向区域的重叠度，如果采用多个收集结构囊括激发轴向区域，应该可以改善非同轴的收集方式对于激发位置的敏感度，后续的验证结果我们会继续分享，敬请期待！