一种光谱分析方法、装置、电子设备及存储介质与流程

1.本公开涉及光谱分析技术领域，具体而言，涉及一种光谱分析方法、装置、电子设备及存储介质。


背景技术：

2.电子束激发的阴极荧光信号，是指当电子束轰击在材料表面，所发射出的频率在紫外、红外或可见光波段的电磁波，其基本原理为材料内部的电子被入射电子激发至高能态，经过一定的弛豫时间跃迁回低能态，并释放多余能量，其中一部分能量以电磁辐射形式发射出来。
3.阴极荧光探测通常与扫描或透射电子显微镜相结合，能够实现形貌观察、结构和成分分析同电子束激发荧光光谱的结合研究。然而，目前缺乏有效的光谱分析方案以适应当前日益增长的需求。


技术实现要素：

4.本公开实施例至少提供一种光谱分析方法、装置、电子设备及存储介质，以自动化进行更为细粒度的光谱分析，提升适用性。
5.第一方面，本公开实施例提供了一种光谱分析方法，包括：
6.获取阴极荧光探测器采集的阴极荧光信号；
7.利用光栅分光部件对所述阴极荧光信号进行分光处理，得到光谱信号；
8.基于所述光谱信号进行光谱分析处理，得到光谱分析结果。
9.在一种可能的实施方式中，所述基于所述光谱信号进行光谱分析处理，包括：
10.利用电荷耦合器件对所述光谱信号进行投射处理，得到各波段区间分别对应的光谱信号强度值；所述电荷耦合器件各列的物理像素宽度与各波段区间存在对应关系；
11.基于所述各波段区间分别对应的光谱信号强度值确定所述光谱分析结果。
12.在一种可能的实施方式中，所述基于所述各波段区间分别对应的光谱信号强度值确定所述光谱分析结果，包括：
13.基于所述各波段区间分别对应的光谱信号强度值，确定以波长为横轴、以光子数量为纵轴的光谱波形图；
14.将所述光谱波形图确定为所述光谱分析结果。
15.在一种可能的实施方式中，按照如下步骤确定所述各波段区间分别对应的光谱信号强度值：
16.针对所述各波段区间中的目标波段区间，利用电荷耦合器件对所述光谱信号进行投射处理，确定所述目标波段区间下产生的多个光谱信号强度值；以及，
17.基于所述多个光谱信号强度值进行积分运算，确定所述目标波段区间对应的光谱信号强度值。
18.在一种可能的实施方式中，所述利用光栅分光部件对所述阴极荧光信号进行分光
处理，包括：
19.利用滤光部件对所述阴极荧光信号进行特定波段的滤光处理，得到滤光后的阴极荧光信号；
20.利用光栅分光部件对所述滤光后的阴极荧光信号进行分光处理，得到光谱信号。
21.在一种可能的实施方式中，所述滤光部件包括用于允许特定波段上下浮动50nm波段的光信号通过的带通滤光片，和/或，用于允许特定波段以上的光信号通过的高通滤光片。
22.在一种可能的实施方式中，在所述滤光部件包括至少两个滤光片的情况下，所述方法还包括：
23.响应于电机控制指令，提取所述电机控制指令中的滤光参数信息；
24.基于所述滤光参数信息从所述滤光部件中选取对应的目标滤光片，所述目标滤光片用于对所述阴极荧光信号进行特定波段的滤光处理。
25.在一种可能的实施方式中，所述获取阴极荧光探测器采集的阴极荧光信号，包括：
26.响应于电子束扫描操作，获取所述电子束扫描操作下扫描到的各个目标扫描点的阴极荧光信号。
27.在一种可能的实施方式中，所述基于所述光谱信号进行光谱分析处理，包括：
28.针对任一所述目标扫描点，基于所述目标扫描点在不同波段区间的光谱信号强度值进行叠加平均操作，得到所述目标扫描点对应的平均光谱强度值；
29.将各个所述目标扫描点对应的平均光谱强度值进行集合，确定与所述各个目标扫描点或者由所述各个目标扫描点组成的目标扫描区域对应的光谱强度图。
30.在一种可能的实施方式中，所述光谱分析结果为多个的情况下，在得到光谱分析结果之后，所述方法还包括：
31.根据各个所述光谱分析结果，确定对应各个检测样品的发光峰位；
32.建立各个检测样品的发光峰位与各种缺陷类型之间的映射关系。
33.在一种可能的实施方式中，所述方法还包括：
34.基于待测样品的光谱分析结果，确定所述待测样品的发光峰位；
35.基于建立的所述映射关系，确定与所述待测样品匹配的缺陷类型。
36.第二方面，本公开还提供了一种光谱分析装置，包括：
37.获取模块，用于获取阴极荧光探测器采集的阴极荧光信号；
38.分光模块，用于利用光栅分光部件对所述阴极荧光信号进行分光处理，得到光谱信号；
39.分析模块，用于基于所述光谱信号进行光谱分析处理，得到光谱分析结果。
40.第三方面，本公开还提供了一种电子设备，包括：处理器、存储器和总线，所述存储器存储有所述处理器可执行的机器可读指令，当电子设备运行时，所述处理器与所述存储器之间通过总线通信，所述机器可读指令被所述处理器执行时执行如第一方面及其各种实施方式中任一项所述的光谱分析方法。
41.第四方面，本公开还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器运行时执行如第一方面及其各种实施方式中任一项所述的光谱分析方法。
42.采用上述光谱分析方法、装置、电子设备及存储介质，在获取到阴极荧光探测器采集的阴极荧光信号的情况下，可以首先利用光栅分光部件对所述阴极荧光信号进行分光处理，而后基于所述光谱信号进行光谱分析处理，从而得到光谱分析结果。考虑到不同波长的光信号所具备的光谱特性也不同，这里的分光处理使得光信号得以在波长形式上区分开，而后基于更进一步的光谱分析处理，能够得到不同波长或波段下发光样品的光谱特性，例如，可以进行光谱特性比对分析，光谱特性平均分析等，从而实现了更高精度、更多维度的光谱分析。
43.本公开的其他优点将配合以下的说明和附图进行更详细的解说。
44.应当理解，上述说明仅是本公开技术方案的概述，以便能够更清楚地了解本公开的技术手段，从而可依照说明书的内容予以实施。为了让本公开的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举例说明本公开的具体实施方式。
附图说明
45.为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，此处的附图被并入说明书中并构成本说明书中的一部分，这些附图示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于说明本公开的技术方案。应当理解，以下附图仅示出了本公开的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。而且在整个附图中，用相同的标号表示相同的部件。在附图中：
46.图1示出了本公开实施例所提供的一种光谱分析方法的流程图；
47.图2示出了本公开实施例所提供的一种光谱分析装置的示意图；
48.图3示出了本公开实施例所提供的一种电子设备的示意图。
具体实施方式
49.下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
50.在本公开实施方式的描述中，应理解，诸如“包括”或“具有”等术语旨在指示本说明书中所公开的特征、数字、步骤、行为、部件、部分或其组合的存在，并且不旨在排除一个或多个其他特征、数字、步骤、行为、部件、部分或其组合存在的可能性。
51.除非另有说明，“/”表示或的意思，例如，a/b可以表示a或b；本文中的“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。
52.术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个这一特征。在本公开实施方式的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
53.经研究发现，样品材料在电子束激发下产生荧光的物理过程由其电子结构决定，
而电子结构同元素成分，晶格结构和缺陷，以及所处的力学、热学、电磁学环境等因素相关。因此，电子束激发的阴极荧光光谱能够通过材料电子结构反映材料本征物理特性。
54.阴极荧光探测通常与扫描或透射电子显微镜相结合，能够实现形貌观察、结构和成分分析同电子束激发荧光光谱的结合研究。电子束激发荧光所用的电子束束斑非常小，能量高，相比于光致发光，电子束激发荧光信号具有空间分辨率高、激发能量高、光谱范围宽、激发深度大等特点。
55.可见，对于阴极荧光进行有效分析是刻不容缓需要解决的问题。
56.为了至少部分地解决上述问题以及其他潜在问题中的一个或者多个，本公开至少提供了一种光谱分析方法、装置、电子设备及存储介质，以自动地进行更细粒度的光谱分析，提升适用性。
57.为便于对本实施例进行理解，首先对本公开实施例所公开的一种光谱分析方法进行详细介绍，本公开实施例所提供的光谱分析方法的执行主体一般为具有一定处理能力的电子设备，该电子设备例如包括终端设备或处理设备，终端设备可以为用户设备(user equipment，ue)、移动设备、个人数字助理(personal digital assistant，pda)等。考虑到本公开实施例提供的光谱分析方法主要可以应用于电子束激发荧光技术领域，这里的电子设备可以是集成有各种支持光谱分析组件的光谱仪设备，光谱分析组件例如可以包括光栅分光部件、滤光部件等，从而能够实现针对阴极荧光信号的更细粒度的光谱分析，更具适用性。
58.在一些可能的实现方式中，该光谱分析方法可以通过处理器调用存储器中存储的计算机可读指令的方式来实现。
59.参见图1所示，为本公开实施例提供的光谱分析方法的流程图，所述方法包括步骤s101～s103，其中：
60.s101：获取阴极荧光探测器采集的阴极荧光信号；
61.s102：利用光栅分光部件对阴极荧光信号进行分光处理，得到光谱信号；
62.s103：基于光谱信号进行光谱分析处理，得到光谱分析结果。
63.为了便于理解本公开实施例提供的光谱分析方法，接下来首先对该方法的应用领域进行详细说明。本公开实施例中的光谱分析方法主要可以应用于电子束激发荧光技术领域，或者其他需要进行光谱分析的相关技术领域。考虑到电子束激发荧光技术的广泛应用，接下来多以这一应用领域进行示例说明。
64.为了更好的进行光谱分析，接下来首先对阴极荧光信号的产生过程进行描述。这里的阴极荧光信号可以是电子束与待测样品激发后所产生的光信号。在实际应用中，这里的阴极荧光信号可以是直接激发得到的，也可以是借助电子束偏转扫描系统带动电子束进行偏转扫描而得到的，这里不做具体的限制。
65.不管是哪种激发方式，在获取到阴极荧光信号之后，这里首先可以利用光栅分光部件对获取到的阴极荧光信号进行分光处理以得到光谱信号，而后基于光谱信号进行光谱分析处理。这样所得到的光谱分析结果是针对各个波段区间的分析结果，这主要是考虑到不同波长/波段所对应的光谱特性并不相同，对待测样品针对不同波段进行光谱分析就显得格外重要。
66.在实际应用中，阴极荧光信号可由高效率阴极荧光探测器收集，并由高透过率光
纤传输进入光谱仪设备，而进入光谱仪设备的光信号经光栅分光后可以进行光谱分析处理。
67.这里，为了更好地适配于光栅分光部件的分光操作，在进行光栅分光之前，可以经过反光镜的反射，在进行光栅分光之后，可以基于聚焦镜的会聚进入电荷耦合器件(charge coupled device，ccd)，而由于光栅的分光，使得打在ccd上的光信号得以以波长形式区分开。
68.本公开实施例提供的光谱分析方法可以提供多种模式的光谱分析，例如，可以是直接进行光电转换处理(即上述离散化处理)以呈现光谱波形图的单光谱分析模式，再如，可以是用于特殊需求的区段光谱分析模式，还如，可以是配合逐点扫描而进行高光谱分析模式，以适应于不同的应用需求。
69.接下来将分为如下三个方面分别对上述三种光谱分析模式进行具体说明。
70.第一方面：针对单光谱分析模式而言，可以按照如下步骤进行光谱分析处理：
71.步骤一、利用电荷耦合器件对光谱信号进行投射处理，得到各波段区间分别对应的光谱信号强度值；电荷耦合器件各列的物理像素宽度与各波段区间存在对应关系；
72.步骤二、基于各波段区间分别对应的光谱信号强度值确定光谱分析结果。
73.这里，基于各波段区间分别对应的光谱信号强度值，确定以波长为横轴、以光子数量为纵轴的光谱波形图，也即，在经光电转换之后以横坐标为波长，纵坐标为计数形式呈现，即可得到单光谱分析模式下的光谱图。
74.在实际确定各波段区间分别对应的光谱信号强度值的过程中，考虑到初始的阴极荧光信号作为连续光谱信号不利于进行针对性的光谱分析，本公开实施例首先可以将阴极荧光信号进入光谱仪设备，经过衍射光栅分光，转变为依据波长在实空间某一方向展宽的光谱信号。光谱信号投射到ccd，其展宽方向与ccd像素长边平行。其中，ccd每一列的物理像素宽度对应连续光谱信号的每一段区间，将该区间的多个光谱信号强度值进行积分得到该区间对应的光谱信号强度值，该区间对应的唯一波长值通过算法确定。此时完成连续光谱信号的离散化处理。可知的是，通过离散化处理可以得到各波段区间分别对应的光谱信号强度值。
75.第二方面：针对区段光谱分析模式而言，在进行分光处理之前，可以先通过滤光部件进行滤光处理，而后针对筛选出的特定波段的光信号进行光谱分析，这里针对筛选出的光信号进行光谱分析的过程与上述未经筛选的光信号进行光谱分析的过程类似，在此不做赘述。
76.其中，上述滤光部件能够对阴极荧光信号进行特定波段的滤光处理，例如，利用带通滤光片这一滤光部件可以准确分析研究者关注的波段信号，以避免杂散信号的干扰，再如，利用高通滤光片这一滤光部件可以通过过滤本征发光峰信号的方式区分某些峰是否为二阶衍射峰，以充分理解各个信号峰的含义。
77.在实际应用中，本公开实施例中的光谱仪设备中可以配有2个滤光片轮，从而可筛选特定波段光信号进行区段光谱分析。2个滤光片轮分别装有带通滤光片和高通滤光片。
78.其中，带通滤光片有450nm、500nm、550nm、600nm、700nm 5种规格可选，可允许所选波段上下50nm共100nm波段的光信号通过；高通滤光片有360nm、450nm、650nm、800nm、1300nm 5种规格可选，可允许所选波段以上的光信号通过。这些经过滤光部件筛选后的光
信号，最终由ccd接收，可实现区段光谱分析。
79.这里可以通过软件控制电机实现滤光片的自由切换，具体可以按照如下步骤来实现：
80.步骤一、响应于电机控制指令，提取电机控制指令中的滤光参数信息；
81.步骤二、基于滤光参数信息从滤光部件中选取对应的目标滤光片，目标滤光片用于对阴极荧光信号进行特定波段的滤光处理。
82.这里，基于电机控制可以选取相应的滤光片进行滤光处理以满足滤光片自由切换的需求。
83.第三方面：针对高光谱分析模式而言，这里所获取的阴极荧光信号可以是获取的电子束扫描操作下扫描到的各个目标扫描点的阴极荧光信号。
84.针对每个目标扫描点而言，可以按照上述光谱分析方案实现针对该扫描点的光谱分析，也即，针对任一目标扫描点，基于目标扫描点在不同波段区间的光谱信号强度值，得到目标扫描点对应的光谱波形图。
85.考虑到在实际应用中，往往意图确定针对各个目标扫描点或者由各个目标扫描点组成的目标扫描区域对应的阴极荧光图像，以通过图像特性分确定样品的明暗差别，这里的明暗差别可反映样品不同的发光特性。
86.尽管利用光电倍增管(photomultiplier tube，pmt)可以实现快速获取阴极荧光图像的目的，但是在获取阴极荧光图像的同时并不能同时获取图像中每一像素点的光谱信息，也即，在基于pmt成像之后，光信号得以被利用，从而无法再进行光谱分析，基于此，在不利用pmt仍想实现阴极荧光成像目的的前提下，这里可以基于逐点的光谱分析来复原阴极荧光图像，具体可以按照如下步骤进行光谱分析：
87.步骤一、针对任一目标扫描点，基于目标扫描点在不同波段区间的光谱信号强度值进行叠加平均操作，得到目标扫描点对应的平均光谱强度值；
88.步骤二、将各个目标扫描点对应的平均光谱强度值进行集合，确定与各个目标扫描点或者由各个目标扫描点组成的目标扫描区域对应的光谱强度图。
89.这里的平均光谱强度值用于表征图像的灰度特性，在进行多个灰度值的集合的情况下，可以得到阴极荧光图像(即光谱强度图)。这里的多个目标扫描点可以指向特定的目标扫描窗口，也即，在一个目标扫描窗口内，可以基于特定的不连续点的扫描进行光谱分析，还可以基于特定的连续点的扫描进行光谱分析，这些连续点可以形成线段，也可以形成矩形区域等。
90.其中，矩形扫描分析可以帮助用户获取任意区域内图谱数据，点扫分析可以帮助用户获取任意像素点的图谱数据，线扫分析可以帮助用户分析任意一条线上的图谱数据，此功能方便用户进行不同形式的分析。
91.在实际应用中，用户可以设置各项扫描参数值，实现预计算电子束扫描的整体点阵坐标，把坐标信息发送至高速板卡缓存，利用时钟同步开启发送点阵和接收光谱强度图(即阴极荧光图像)。
92.其中，上述扫描参数值包括但不限于扫描区域类型，扫描点数，两点间距，选区像素宽度，选区高度等。扫描区域类型用于指示不同的扫描功能，扫描点数用于指示可供扫描的点的数量，该数量可以基于可供使用的内存存储空间来确定。除此之外，还可以设置包括
ccd温控参数，光谱仪狭缝宽度，滤光片波段，曝光时长等在内的参数值。
93.不管是哪种扫描操作，在确定目标扫描点在不同波段的光谱信号强度值这一初始光谱分析结果的情况下，可以进一步进行光谱分析，这里，一方面可以针对任一目标扫描点，基于目标扫描点在不同波段区间的光谱信号强度值进行叠加平均操作，得到目标扫描点对应的光谱强度值，并可以将各个目标扫描点对应的光谱强度值进行集合，确定与整个目标扫描窗口对应的光谱强度图。
94.在实际应用中，本公开实施例可以利用电子束控制系统控制电子束逐点扫描，扫描每点得到的阴极荧光信号经光谱仪最终由ccd接收，再由光谱分析软件进行积分运算，将光子信号计数以灰度值的形式给出，最终以每一点像素的灰度值重新绘制出阴极荧光图像(即光谱强度图)，光谱曲线图则是每一扫描点的光谱曲线(即光谱波形图)叠加所得，从而可实现诸如2048
×
1536等分辨率的大数据量的处理与分析，这样便可以在获取整幅阴极荧光图像的同时，得到每一扫描点的光谱数据，适用性得以显著提升。
95.基于本公开实施例提供的光谱分析方法，在得到各个检测样品所对应的光谱分析结果的情况下，可以根据各个光谱分析结果，确定对应各个检测样品的发光峰位，该发光峰位能够很大程度地表征样品的特性。
96.其中，这里的光谱分析结果可以是综合上述多种模式的分析结果，比如，对某些样品进行从顶端到底端的高光谱线扫描，可以得到特定峰位的蓝移和红移信息，并能够得到样品顶端和底端的不同峰位信息，进而分析样品不同位置的峰位差异原因。
97.本公开实施例中提供的峰位分析方案针对样品缺陷检测具有非常重要的意义，这里，预先可以建立各个检测样品的发光峰位与各种缺陷类型之间的映射关系，而后基于这一映射关系确定各种待测样品的缺陷类型。
98.在实际应用中，首先可以完成发光峰位的自动寻峰，并检测峰位分辨率，而后逐渐建立不同样品以及缺陷处发光峰位数据库，这里，根据数据库可以标定不同样品峰位信息，并给出标定率。
99.最后，通过标定出来的峰位信息进行分析，分析可能存在的缺陷类型等信息。
100.在本说明书的描述中，参考术语“一些可能的实施方式”、“一些实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本公开的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施方式或示例以及不同实施方式或示例的特征进行结合和组合。
101.关于本公开实施方式的方法流程图，将某些操作描述为以一定顺序执行的不同的步骤。这样的流程图属于说明性的而非限制性的。可以将在本文中所描述的某些步骤分组在一起并且在单个操作中执行、可以将某些步骤分割成多个子步骤、并且可以以不同于在本文中所示出的顺序来执行某些步骤。可以由任何电路结构和/或有形机制(例如，由在计算机设备上运行的软件、硬件(例如，处理器或芯片实现的逻辑功能)等、和/或其任何组合)以任何方式来实现在流程图中所示出的各个步骤。
102.本领域技术人员可以理解，在具体实施方式的上述方法中，各步骤的撰写顺序并
不意味着严格的执行顺序而对实施过程构成任何限定，各步骤的具体执行顺序应当以其功能和可能的内在逻辑确定。
103.基于同一发明构思，本公开实施例中还提供了与光谱分析方法对应的光谱分析装置，由于本公开实施例中的装置解决问题的原理与本公开实施例上述光谱分析方法相似，因此装置的实施可以参见方法的实施，重复之处不再赘述。
104.参照图2所示，为本公开实施例提供的一种光谱分析装置的示意图，装置包括：获取模块201、分光模块202、分析模块203；其中，
105.获取模块201，用于获取阴极荧光探测器采集的阴极荧光信号；
106.分光模块202，用于利用光栅分光部件对阴极荧光信号进行分光处理，得到光谱信号；
107.分析模块203，用于基于光谱信号进行光谱分析处理，得到光谱分析结果。
108.采用上述光谱分析装置，在获取到阴极荧光探测器采集的阴极荧光信号的情况下，可以首先利用光栅分光部件对阴极荧光信号进行分光处理，而后基于光谱信号进行光谱分析处理，从而得到光谱分析结果。考虑到不同波长的光信号所具备的光谱特性也不同，这里的分光处理使得光信号得以在波长形式上区分开，而后基于更进一步的光谱分析处理，能够得到不同波长或波段下发光样品的光谱特性，例如，可以进行光谱特性比对分析，光谱特性平均分析等，从而实现了更高精度、更多维度的光谱分析。
109.在一种可能的实施方式中，分析模块203，用于按照如下步骤基于光谱信号进行光谱分析处理：
110.利用电荷耦合器件对光谱信号进行投射处理，得到各波段区间分别对应的光谱信号强度值；电荷耦合器件各列的物理像素宽度与各波段区间存在对应关系；
111.基于各波段区间分别对应的光谱信号强度值确定光谱分析结果。
112.在一种可能的实施方式中，分析模块203，用于按照如下步骤基于各波段区间分别对应的光谱信号强度值确定光谱分析结果：
113.基于各波段区间分别对应的光谱信号强度值，确定以波长为横轴、以光子数量为纵轴的光谱波形图；
114.将光谱波形图确定为光谱分析结果。
115.在一种可能的实施方式中，分析模块203，用于按照如下步骤确定各波段区间分别对应的光谱信号强度值：
116.针对各波段区间中的目标波段区间，利用电荷耦合器件对光谱信号进行投射处理，确定目标波段区间下产生的多个光谱信号强度值；以及，
117.基于多个光谱信号强度值进行积分运算，确定目标波段区间对应的光谱信号强度值。
118.在一种可能的实施方式中，分光模块202，用于按照如下步骤利用光栅分光部件对阴极荧光信号进行分光处理：
119.利用滤光部件对阴极荧光信号进行特定波段的滤光处理，得到滤光后的阴极荧光信号；
120.利用光栅分光部件对滤光后的阴极荧光信号进行分光处理，得到光谱信号。
121.在一种可能的实施方式中，滤光部件包括用于允许特定波段上下浮动50nm波段的
光信号通过的带通滤光片，和/或，用于允许特定波段以上的光信号通过的高通滤光片。
122.在一种可能的实施方式中，在滤光部件包括至少两个滤光片的情况下，上述装置还包括：
123.选取模块204，用于响应于电机控制指令，提取电机控制指令中的滤光参数信息；基于滤光参数信息从滤光部件中选取对应的目标滤光片，目标滤光片用于对阴极荧光信号进行特定波段的滤光处理。
124.在一种可能的实施方式中，获取模块201，用于按照如下步骤获取阴极荧光探测器采集的阴极荧光信号：
125.响应于电子束扫描操作，获取电子束扫描操作下扫描到的各个目标扫描点的阴极荧光信号。
126.在一种可能的实施方式中，分析模块203，用于按照如下步骤基于光谱信号进行光谱分析处理：
127.针对任一目标扫描点，基于目标扫描点在不同波段区间的光谱信号强度值进行叠加平均操作，得到目标扫描点对应的平均光谱强度值；
128.将各个目标扫描点对应的平均光谱强度值进行集合，确定与各个目标扫描点或者由各个目标扫描点组成的目标扫描区域对应的光谱强度图。
129.在一种可能的实施方式中，光谱分析结果为多个的情况下，在得到光谱分析结果之后，上述装置还包括：
130.建立模块205，用于根据各个光谱分析结果，确定对应各个检测样品的发光峰位；建立各个检测样品的发光峰位与各种缺陷类型之间的映射关系。
131.在一种可能的实施方式中，上述装置还包括：
132.检测模块206，用于基于待测样品的光谱分析结果，确定待测样品的发光峰位；基于建立的映射关系，确定与待测样品匹配的缺陷类型。
133.需要说明的是，本公开实施方式中的装置可以实现前述方法的实施方式的各个过程，并达到相同的效果和功能，这里不再赘述。
134.本公开实施例还提供了一种电子设备，如图3所示，为本公开实施例提供的电子设备结构示意图，包括：处理器301、存储器302、和总线303。存储器302存储有处理器301可执行的机器可读指令(比如，图2中的装置中获取模块201、分光模块202、分析模块203对应的执行指令等)，当电子设备运行时，处理器301与存储器302之间通过总线303通信，机器可读指令被处理器301执行时执行如下处理：
135.获取阴极荧光探测器采集的阴极荧光信号；
136.利用光栅分光部件对阴极荧光信号进行分光处理，得到光谱信号；
137.基于光谱信号进行光谱分析处理，得到光谱分析结果。
138.本公开实施例还提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器运行时执行上述方法实施例中所述的光谱分析方法的步骤。其中，该存储介质可以是易失性或非易失的计算机可读取存储介质。
139.本公开实施例还提供一种计算机程序产品，该计算机程序产品承载有程序代码，所述程序代码包括的指令可用于执行上述方法实施例中所述的光谱分析方法的步骤，具体可参见上述方法实施例，在此不再赘述。
140.其中，上述计算机程序产品可以具体通过硬件、软件或其结合的方式实现。在一个可选实施例中，所述计算机程序产品具体体现为计算机存储介质，在另一个可选实施例中，计算机程序产品具体体现为软件产品，例如软件开发包(software development kit，sdk)等等。
141.本公开中的各个实施方式均采用递进的方式描述，各个实施方式之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施方式重点说明的都是与其他实施方式的不同之处。尤其，对于装置、设备和计算机可读存储介质实施方式而言，由于其基本相似于方法实施方式，所以其描述进行了简化，相关之处可参见方法实施方式的部分说明即可。
142.本公开实施方式提供的装置、设备和计算机可读存储介质与方法是一一对应的，因此，装置、设备和计算机可读存储介质也具有与其对应的方法类似的有益技术效果，由于上面已经对方法的有益技术效果进行了详细说明，因此，这里不再赘述装置、设备和计算机可读存储介质的有益技术效果。
143.本领域内的技术人员应明白，本公开的实施方式可提供为方法、装置(设备或系统)、或计算机可读存储介质。因此，本公开可采用完全硬件实施方式、完全软件实施方式、或结合软件和硬件方面的实施方式的形式。而且，本公开可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机可读存储介质的形式。
144.本公开是参照根据本公开实施方式的方法、装置(设备或系统)、和计算机可读存储介质的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
145.这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
146.这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
147.在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器(cpu)、输入/输出接口、网络接口和内存。
148.内存可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(ram)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(rom)或闪存(flash ram)。内存是计算机可读介质的示例。
149.计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。
计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(pram)、静态随机存取存储器(sram)、动态随机存取存储器(dram)、其他类型的随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、电可擦除可编程只读存储器(eeprom)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(cd-rom)、数字多功能光盘(dvd)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。此外，尽管在附图中以特定顺序描述了本公开方法的操作，但是，这并非要求或者暗示必须按照该特定顺序来执行这些操作，或是必须执行全部所示的操作才能实现期望的结果。附加地或备选地，可以省略某些步骤，将多个步骤合并为一个步骤执行，和/或将一个步骤分解为多个步骤执行。
150.虽然已经参考若干具体实施方式描述了本公开的精神和原理，但是应该理解，本公开并不限于所公开的具体实施方式，对各方面的划分也不意味着这些方面中的特征不能组合以进行受益，这种划分仅是为了表述的方便。本公开旨在涵盖所附权利要求的精神和范围内所包括的各种修改和等同布置。

技术特征：
1.一种光谱分析方法，其特征在于，包括：获取阴极荧光探测器采集的阴极荧光信号；利用光栅分光部件对所述阴极荧光信号进行分光处理，得到光谱信号；基于所述光谱信号进行光谱分析处理，得到光谱分析结果。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述光谱信号进行光谱分析处理，包括：利用电荷耦合器件对所述光谱信号进行投射处理，得到各波段区间分别对应的光谱信号强度值；所述电荷耦合器件各列的物理像素宽度与各波段区间存在对应关系；基于所述各波段区间分别对应的光谱信号强度值确定所述光谱分析结果。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于所述各波段区间分别对应的光谱信号强度值确定所述光谱分析结果，包括：基于所述各波段区间分别对应的光谱信号强度值，确定以波长为横轴、以光子数量为纵轴的光谱波形图；将所述光谱波形图确定为所述光谱分析结果。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，按照如下步骤确定所述各波段区间分别对应的光谱信号强度值：针对所述各波段区间中的目标波段区间，利用电荷耦合器件对所述光谱信号进行投射处理，确定所述目标波段区间下产生的多个光谱信号强度值；以及，基于所述多个光谱信号强度值进行积分运算，确定所述目标波段区间对应的光谱信号强度值。5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，所述利用光栅分光部件对所述阴极荧光信号进行分光处理，包括：利用滤光部件对所述阴极荧光信号进行特定波段的滤光处理，得到滤光后的阴极荧光信号；利用光栅分光部件对所述滤光后的阴极荧光信号进行分光处理，得到光谱信号。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述滤光部件包括用于允许特定波段上下浮动50nm波段的光信号通过的带通滤光片，和/或，用于允许特定波段以上的光信号通过的高通滤光片。7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在所述滤光部件包括至少两个滤光片的情况下，所述方法还包括：响应于电机控制指令，提取所述电机控制指令中的滤光参数信息；基于所述滤光参数信息从所述滤光部件中选取对应的目标滤光片，所述目标滤光片用于对所述阴极荧光信号进行特定波段的滤光处理。8.根据权利要求2至4中任一项所述的方法，其特征在于，所述获取阴极荧光探测器采集的阴极荧光信号，包括：响应于电子束扫描操作，获取所述电子束扫描操作下扫描到的各个目标扫描点的阴极荧光信号。9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述基于所述光谱信号进行光谱分析处理，包括：
针对任一所述目标扫描点，基于所述目标扫描点在不同波段区间的光谱信号强度值进行叠加平均操作，得到所述目标扫描点对应的平均光谱强度值；将各个所述目标扫描点对应的平均光谱强度值进行集合，确定与所述各个目标扫描点或者由所述各个目标扫描点组成的目标扫描区域对应的光谱强度图。10.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，所述光谱分析结果为多个的情况下，在得到光谱分析结果之后，所述方法还包括：根据各个所述光谱分析结果，确定对应各个检测样品的发光峰位；建立各个检测样品的发光峰位与各种缺陷类型之间的映射关系。11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：基于待测样品的光谱分析结果，确定所述待测样品的发光峰位；基于建立的所述映射关系，确定与所述待测样品匹配的缺陷类型。12.一种光谱分析装置，其特征在于，包括：获取模块，用于获取阴极荧光探测器采集的阴极荧光信号；分光模块，用于利用光栅分光部件对所述阴极荧光信号进行分光处理，得到光谱信号；分析模块，用于基于所述光谱信号进行光谱分析处理，得到光谱分析结果。13.一种电子设备，其特征在于，包括：处理器、存储器和总线，所述存储器存储有所述处理器可执行的机器可读指令，当电子设备运行时，所述处理器与所述存储器之间通过总线通信，所述机器可读指令被所述处理器执行时执行如权利要求1至11中任一项所述的光谱分析方法。14.一种计算机可读存储介质，其特征在于，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器运行时执行如权利要求1至11中任一项所述的光谱分析方法。

技术总结
本公开提供了一种光谱分析方法、装置、电子设备及存储介质，其中，该方法包括：获取阴极荧光探测器采集的阴极荧光信号；利用光栅分光部件对所述阴极荧光信号进行分光处理，得到光谱信号；基于所述光谱信号进行光谱分析处理，得到光谱分析结果。这里的分光处理使得光信号得以在波长形式上区分开，而后基于更进一步的光谱分析处理，能够得到不同波长或波段下发光样品的光谱特性，例如，可以进行光谱特性比对分析，光谱特性平均分析等，从而实现了更高精度、更多维度的光谱分析。更多维度的光谱分析。更多维度的光谱分析。


技术研发人员：何超 王贺 李洋
受保护的技术使用者：北京金竟科技有限责任公司
技术研发日：2023.05.23
技术公布日：2023/7/12