激光诱导击穿光谱技术应用动态

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激光诱导击穿光谱技术的研究与应用新进展

分的过程只需要到样品的光学过程，不像化学方法所需要的
价较低，操作较为便捷，维护简单等优点，使得利用纳秒激光作为等离子体激发源的ＬＩＢＳ技术具有较好的应用前景。
随着近几年对ｎｓ－ＬＩＢＳ技术研究的深入，利用ｎｓ — ＬＩＢＳ技术
限以及提高元素定量分析的精确性等方面。随着激光技术和
引言
激光诱导击穿光谱技术（１ａｓｅｒ－ｉｎｄｕｃｅｄｂｒｅａｋｄｏｗｎｓｐｅｃ —
光出现了纳秒激光诱导击穿光谱（ｎａｎｏｓｅｃｏｎｄ－ＬＩＢＳ，ｎｓ —
ＬＩＢＳ），飞秒激光诱导击穿光谱（ｆｅｍｔｏｓｅｃｏｎｄ－ＬＩＢＳ，ｆｓ — ＬＩＢＳ），飞秒激光成丝诱导击穿光谱（ｆｅｍｔｏｓｅｃｏｎｄｆｉｌａｍｅｎｔ－ＬＩＢＳ，ｆｉｌａｍｅｎｔ－ＬＩＢＳ），偏振分辨激光诱导击穿光谱（ｐｏｌａｒｉ —
激光诱导击穿光谱技术的研究与应用新进展
邵妍，张艳波，高勋ｈ，杜闯，林景全
１．长春理工大学理学院，吉林长春１３００２２１３０１０３
２．长春新产业光电技术有限公司，吉林长春
摘
要激光诱导击穿光谱技术（ＬＩＢＳ）是一种近年来随着激光技术和光谱检测技术的发展而兴起的对元素

激光诱导击穿光谱技术在重金属环境监测中的应用研究进展

激光诱导击穿光谱技术在重金属环境监测中的应用研究进展摘要：重金属污染对环境和人类健康造成了严重威胁。

因此，开发高效准确的监测方法至关重要。

激光诱导击穿光谱（LIBS）技术是一种无损、快速、便携和高灵敏度的方法，近年来在重金属环境监测中得到了广泛应用。

本文概述了激光诱导击穿光谱技术的原理和优势，并总结了其在重金属环境监测中的应用研究进展。

通过分析文献和研究成果，我们发现LIBS技术在重金属元素分析、样品分类和质量控制等方面展现出良好的前景。

然而，目前仍存在一些挑战需要克服，如定量分析的准确性和标准化方法的建立。

因此，今后的研究需要着重解决这些问题，进一步提高激光诱导击穿光谱技术在重金属环境监测中的应用水平。

1. 引言重金属是一类具有毒性的元素，常见的有铅、汞、镉和铬等。

它们由于工业生产和废物处理等活动被排放到环境中，严重污染了土壤、水体和大气等环境介质。

重金属的积累和富集对生物体产生毒性作用，给生态系统和人体健康带来了极大的风险。

因此，建立一种高效准确的重金属环境监测方法对于环境保护和人类健康至关重要。

2. 激光诱导击穿光谱技术原理激光诱导击穿光谱技术利用激光的能量作用于样品表面，使其蒸发和电离形成等离子体。

等离子体中的原子和离子经过激发和跃迁过程，发射出特定频率的光谱线。

通过分析这些发射光谱，可以确定样品中的元素成分和浓度。

LIBS技术具有无损性、快速性、便携性和高灵敏性等优点，因此被广泛应用于各个领域。

3. 激光诱导击穿光谱技术在重金属环境监测中的应用3.1 重金属元素分析通过LIBS技术可以实现对重金属元素的快速分析。

研究表明，LIBS技术可以准确测定土壤、水体和废物中重金属元素的含量，并且与传统的分析方法具有相当的准确性和可靠性。

此外，由于LIBS技术的快速性，大量的样品可以在短时间内进行分析，从而提高了分析效率。

3.2 样品分类重金属环境监测中，样品来源多样，种类繁多。

利用LIBS技术可以对不同来源的样品进行分类和鉴别。

药物分析中的激光诱导击穿光谱技术研究及应用

药物分析中的激光诱导击穿光谱技术研究及应用概述：激光诱导击穿光谱技术（LIBS）是一种基于激光诱导击穿效应的光谱分析方法。

该技术具有无损、快速、灵敏度高等优点，在药物分析领域得到广泛应用。

本文将对激光诱导击穿光谱技术在药物分析中的研究现状及应用进行探讨。

一、激光诱导击穿光谱技术原理激光诱导击穿光谱技术是一种原位、无损的样品分析方法。

其基本原理是通过激光脉冲的高能量密度，使样品表面产生等离子体，进而激发样品原子、离子和分子的内部能级跃迁，产生特征光谱。

通过分析和解释激光诱导击穿光谱所得到的光谱信息，可以获得样品中的元素组成和化学成分。

二、激光诱导击穿光谱技术在药物分析中的应用1. 药物质量控制激光诱导击穿光谱技术在药物质量控制中具有重要的应用价值。

通过对药物样品进行激光诱导击穿光谱分析，可以准确测定药物中的元素含量和杂质成分，确保药物的质量稳定性和合规性。

此外，激光诱导击穿光谱还可以用于药物中残留金属离子的检测和定量。

2. 药物痕量分析激光诱导击穿光谱技术对于药物痕量分析具有较高的敏感度和选择性。

在药物痕量分析中，常常需要检测微量元素或者特定化合物的含量，激光诱导击穿光谱技术可以通过对样品进行精确的激光能量控制和谱线解析，实现对药物中微量成分的快速准确测定。

3. 药物新药研发激光诱导击穿光谱技术在药物新药研发过程中的应用越来越广泛。

通过对药物原料、中间体和最终产品进行激光诱导击穿光谱分析，可以了解药物的化学成分和含量分布，为药物品质的改进和优化提供科学依据。

4. 药物非破坏性分析激光诱导击穿光谱技术是一种非破坏性的样品分析方法，对于药物分析非常有优势。

传统的样品分析方法通常需要样品的破坏性处理，而激光诱导击穿光谱技术可以直接对样品进行分析，避免了样品的损伤和浪费，同时提高了分析效率和数据可靠性。

三、激光诱导击穿光谱技术的研究进展激光诱导击穿光谱技术的研究一直处于不断发展的阶段。

随着激光技术、光谱仪器和数据处理算法的不断改进，激光诱导击穿光谱技术在药物分析领域的应用也得到了不断拓展。

激光诱导击穿光谱技术及应用研究进展

第6卷　第4期2013年8月　中国光学 Chinese Optics Vol.6　No.4Aug.2013 收稿日期:2013⁃04⁃11;修订日期:2013⁃06⁃13 基金项目:国家自然科学基金面上项目(No.31270680,No.61076064);江苏省“六大高峰人才”资助项目(No.2011⁃XCL⁃018);江苏高校优势学科建设工程资助项目文章编号　1674⁃2915(2013)04⁃0490⁃11激光诱导击穿光谱技术及应用研究进展侯冠宇1,王　平1∗,佟存柱2(1.南京林业大学化学工程学院,江苏南京210037;2.中国科学院长春光学精密机械与物理研究所发光学及应用国家重点实验室,吉林长春130033)摘要:激光诱导击穿光谱(LIBS)技术是一种基于原子发射光谱学的元素定性、定量检测手段。

本文介绍了LIBS 技术的原理、应用方式、检测元素种类及检测极限;综述了该项技术在固体、液体、气体组分检测方面的技术发展,以及在环境检测、食品安全、生物医药、材料、军事、太空领域的应用进展。

最后,提出了高功率、高稳定的激光光源和准确的定量分析方法是LIBS 技术目前所面临的问题和挑战。

关　键　词:激光诱导击穿光谱;激光产生等离子体;元素分析;检测限中图分类号:O433.54;O657.319 文献标识码:A doi:10.3788/CO.20130604.0490Progress in laser⁃induced breakdown spectroscopyand its applicationsHOU Guan⁃yu 1,WANG Ping 1∗,TONG Cun⁃zhu 2(1.College of Chemical Engineering ,Nanjing Forestry University ,Nanjing 210037,China ;2.State Key Laboratory of Luminescence and Applications ,Changchun Institute of Optics ,Fine Mechanics and Physics ,Chinese Academy of Sciences ,Changchun 130033,China )∗Corresponding author ,E⁃mail :wp_lh@ Abstract :Laser⁃induced Breakdown Spectroscopy(LIBS)based on atomic emission spectral technology is a kind of convenient and sensitive approach for the qualitative and quantitative detection of elements.In this pa⁃per,the mechanism,detecting element types,detection limit and the recent progress of LIBS technology are reviewed.The progress of LIBS technology in component testing for solid,liquid and gas samples is expoundedin detail.The applications of LIBS in the environment test,food security,biological and medicines,material sciences,military and space fields are also presented.Finally,the challenges and problems for the LIBS tech⁃nology in high power and stable laser sources and accurately quantitative analysis method are discussed.Key words :laser⁃induced breakdown spectroscopy;laser⁃induced plasmon,element analysis;detection limit1　引　言激光诱导击穿光谱(Laser⁃Induced Breakdown Spectroscopy,简称LIBS)技术是利用激光照射被测物体表面产生等离子体[1⁃2],通过检测等离子体光谱而获取物质成分和浓度的分析技术。

激光诱导击穿光谱的应用研究

激光诱导击穿光谱的应用研究激光诱导击穿光谱（Laser-Induced Breakdown Spectroscopy，LIBS）是一种基于激光诱导击穿现象的光谱分析技术。

通过激光的高能量使样品形成等离子体，并进行光谱分析，可以快速、无损地获得样品的元素成分信息。

在材料科学、环境监测、冶金工业、火灾探测等领域中，LIBS已经广泛应用，并取得了显著的成果。

一、LIBS基本原理及仪器LIBS基于激光诱导击穿现象，当强激光束照射到样品表面时，样品吸收激光的能量并迅速增加温度，形成等离子体。

等离子体中的原子、离子、自由电子经过激发、自发辐射、电子碰撞激发等过程，发射出一系列特征光谱线。

通过分析这些光谱线，可以确定样品的化学成分。

LIBS仪器包含激光器、光学系统、光谱系统和数据分析系统。

激光器产生高能量、窄脉冲的激光束，光学系统将激光束聚焦到样品表面上，形成等离子体。

光谱系统由光谱仪和探测器组成，用于分辨和检测等离子体发射的光谱。

数据分析系统将光谱信号进行处理和分析，得到样品的元素成分信息。

二、LIBS应用研究1.材料科学领域在材料科学领域，LIBS可用于对材料的元素成分进行表征和分析。

研究人员可以通过LIBS技术实时监测材料的组分变化，控制材料的质量和特性。

例如，研究者可以利用LIBS技术对钢材中的杂质元素进行快速检测，以确保材料符合使用要求。

此外，还可以通过LIBS技术对涂层材料进行分析，以改善材料的抗腐蚀性能和热稳定性。

2.环境监测领域在环境监测领域，LIBS可用于对土壤、水体、空气中的污染物进行检测和分析。

与传统的采样分析方法相比，LIBS无需样品预处理，操作简便快速，可以实现现场即时监测。

例如，研究人员可以利用LIBS技术对土壤中的重金属污染物进行快速分析，以评估土壤质量和污染程度。

同时，LIBS还可以用于检测水体中的有害物质，如汞、铅、砷等。

3.冶金工业领域在冶金工业领域，LIBS可用于金属熔炼和炉渣分析。

激光诱导击穿光谱技术应用动态

２１年第３００期
分析仪器
９
激光诱导击穿光谱技术应用动态
马艺闻杜振辉孟繁莉林旺徐可欣
（津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室，００２天３０７）
摘
要
激光诱导击穿光谱技术是一种基于原子发射光谱学的物质成分和浓度分析技术。随着激光器及光
属合金成分的检测分析。近年的研究主要集中于如
度高，可在恶劣环境条件或是远程遥测条件下，现实
多组分、位、线、时、量检测。原在实痕
何降低基体效应、高分析精度及降低检出限等。提
崔执凤等人Ｅ采用ＬＢ８］ＩＳ技术对铅黄铜合金的激光诱导光谱特性进行了实验研究，析了靶点位置、分激
ｌ引言
激光诱导击穿光谱技术（ａｅ— ｄｃｄｂｅｋ１ｓｒｎｕｅｒａ — Ｉｄｗｎｓｅｔｏｃｐ，ＬＢ）光谱分析领域一种崭ｏｐｃｒｓｏｙＩＳ是新的分析手段Ｉ。自１６１］９２年Ｂｅｈ最先提出了用ｒｃ红宝石微波激射器诱导产生等离子体的光谱化学方法后，ＩＳ技术被广泛应用于固体、体和气体等ＬＢ液各个领域＿。该技术基于原子光谱和离子光谱的２］波长与特定的元素一一对应，而且光谱信号强度与对应元素的含量具有一定的量化关系，用高功率利激光与物质相互作用产生瞬态等离子体，并采用光

激光诱导击穿光谱(LIBS)技术在矿物元素成份分析中的应用研究的开题报告

激光诱导击穿光谱（LIBS）技术在矿物元素成份分析中的应用研究的开题报告题目：激光诱导击穿光谱技术在矿物元素成份分析中的应用研究背景：矿物元素成份分析是矿物研究和开采过程中的重要环节。

传统的矿物元素成份分析方法包括化学分析、光谱分析、电化学分析等技术，这些技术都存在着繁琐和复杂的操作过程、破坏性较大的缺点。

激光诱导击穿光谱（LIBS）技术是一种快速、非破坏性的成份分析技术，因为其具有测量时间短、操作简便、无需使用试剂以及对样品不产生任何破坏等优点而受到广泛关注。

研究意义：近年来，激光诱导击穿光谱技术在矿物元素成份分析中得到了广泛应用，其在地质勘探、矿物开采、环境治理等方面都具有重要的应用价值。

本研究旨在探究激光诱导击穿光谱技术在矿物元素成份分析中的应用，通过优化实验参数、建立元素定量分析模型，进一步提高激光诱导击穿光谱技术在矿物元素分析中的准确性和有效性，从而推动我国的矿物元素成份分析技术水平的提高。

研究内容：1.激光诱导击穿光谱技术原理和应用研究现状的文献综述；2.采集不同类型矿物样品，并针对不同实验参数进行测量研究；3.建立元素分类和定量分析模型，优化实验参数，研究激光诱导击穿光谱在矿物元素成份分析中的准确性和可靠性；4.与其他传统方法进行验证比较，分析激光诱导击穿光谱技术的优势和局限性。

研究方法：1.收集相关文献，理论分析激光诱导击穿光谱技术在矿物元素成份分析中的优点及局限性；2.采集矿物样品并进行样品准备；3.使用激光诱导击穿光谱仪对矿物样品进行分析，并收集数据；4.分析数据，建立元素分析模型，并优化实验参数；5.与传统方法进行比较分析，验证激光诱导击穿光谱技术的优势和局限性。

预期成果：1.矿物样品的元素成份分析数据；2.元素成份分析模型；3.激光诱导击穿光谱技术在矿物元素成份分析中的应用效果评价；4.相应的实验结果和分析结论。

激光诱导击穿光谱技术在气体分析中的应用

激光诱导击穿光谱技术在气体分析中的应用随着现代工业和科学技术的不断发展，对气体进行分析和检测的需求日益增加。

数十年来，许多技术和方法已经被开发出来，为研究人员和工业界提供了有关气体组成和结构的信息。

其中，激光诱导击穿光谱技术在气体分析中发挥了重要作用，成为各领域研究者和技术工作者的重要工具。

一、激光诱导击穿光谱技术的基本原理激光诱导击穿是一种利用高强度激光脉冲对气体进行非线性光谱测量的技术，其基本原理是对被测气体输入恒定脉冲宽度、小至纳秒级的激光脉冲，通过激光诱导击穿的方式在气体中产生等离子体。

在等离子体产生过程中，气体分子会在一瞬间获得足够的激发能量而分裂和电离，产生气体发射光谱。

同时，被激励的分子会快速地从其激发态跃迁回基态，从而产生特定频率的吸收光谱。

通过对产生的光谱进行分析，可以确定气体的成分及其浓度。

二、激光诱导击穿光谱技术在气体分析中的应用激光诱导击穿光谱技术主要应用于气体检测和分析等领域，具有高精度、非破坏性、实时性等优点。

1.大气成分分析激光诱导击穿光谱技术对于大气成分的检测有一定的应用，其可以用于空气中主要气体成分的探测，如氮氧等。

在环境调查、天气预报和大气污染监测等方面有广泛的应用。

2.工业生产中的气体分析激光诱导击穿光谱技术还可以用于工业生产中针对许多气体的分析以及火山和地质矿物等自然气体的监测。

例如，利用激光诱导击穿光谱技术可以确定煤气的组分和浓度，为工业煤气化过程中的安全生产提供有力支持。

3.医疗检测激光诱导击穿光谱技术应用于医学检测中，能够检测血液中的含氧量，分析出身体健康状况并得以及时了解疾病的发展趋势。

三、激光诱导击穿光谱技术的发展前景作为一种灵敏度高、分辨率好、快速精准的气体分析技术，激光诱导击穿光谱技术在近年来得到了广泛的关注和应用。

未来，随着激光器、仪器和计算机技术的不断进步和发展，激光诱导击穿光谱技术可以更加普及，将成为气体分析领域中的主要分析方法之一。

总之，激光诱导击穿光谱技术在气体分析领域中有着广泛的应用，其优势在于高分辨率、高精度、实时性和非破坏性等。

libs激光诱导击穿光谱

libs激光诱导击穿光谱激光诱导击穿光谱（Laser-Induced Breakdown Spectroscopy，LIBS）是一种分析技术，通过激光脉冲诱导样品形成等离子体，然后使用光谱仪来分析等离子体中的发射光谱，从而确定样品中元素的存在和浓度。

LIBS技术具有以下几个特点：非接触性、快速、无需样品预处理以及对大多数样品均适用。

这些特点使得LIBS在很多领域得到了广泛应用，如环境监测、冶金学、博物馆保护、食品和饮料质量检测等。

LIBS技术的基本原理是，在激光脉冲照射样品表面时，激光能量会被吸收并加热样品，达到等离子体形成的温度。

当激光能量足够高时，样品表面会发生等离子体产生的现象，形成一个包含高温等离子体的小火球。

这个高温等离子体内部的原子和离子会发射出光，形成光谱信号。

LIBS结果的分析主要依赖于光谱仪测量到的光谱信号。

利用光谱信号，可以确定不同元素产生的光谱线，从而确定样品中的元素种类。

通过测量光谱信号的强度，可以推测元素的相对浓度。

此外，利用激光与样品的相互作用，还可以获取有关样品中化学反应和材料特性的信息。

LIBS技术的应用非常广泛。

在环境监测方面，LIBS可以用于检测土壤中的重金属含量，以及检测大气污染物。

在冶金学中，LIBS可以用来分析金属合金中的成分，以及检测炉渣中的杂质。

在博物馆保护领域，LIBS可以用来鉴别文物中的材料成分，以及检测文物表面的污染物。

在食品和饮料质量检测中，LIBS可以用来检测农产品中的重金属污染，以及检测饮料中的成分。

LIBS技术的快速、非接触和无需样品预处理的特点，使得它成为了一种非常有潜力的分析技术。

然而，LIBS技术还存在一些挑战，如激光能量的均匀性、等离子体温度的测量和校正、光谱数据处理等。

因此，在进一步推广和应用LIBS技术时，需要进一步改进仪器设计和数据分析算法，以提高其分析精度和稳定性。

总之，LIBS技术是一种非常有潜力和应用广泛的分析技术，可以用来快速、准确地分析样品中的元素成分和浓度。

国内对libs 的学术研究

国内对libs 的学术研究
国内对LIBS（Laser Induced Breakdown Spectroscopy，激光诱导击穿
光谱）的学术研究已经取得了显著的进展。

一些高校和科研机构，如清华大学、北京理工大学、中国科学院沈阳自动化研究所、华南理工大学和华北理工大学等，在LIBS的基础研究和应用方面进行了深入的研究。

这些研究团队在等离子体的产生机理、LIBS技术在钢铁领域的应用、光谱
增强机理和远程双脉冲LIBS分析等方面进行了大量的创新性研究。

例如，
清华大学王哲团队在等离子体的产生机理和LIBS技术在钢铁领域的应用方
面进行了深入研究，揭示了光谱信号不确定性产生的机理，并发明了一系列等离子体调制技术，提高了LIBS信号的可重复性和测量精度。

此外，国内的一些学者也在国际上获得了认可。

例如，侯宗余博士在国电科学技术研究院和清华大学精密仪器系和能源与动力工程系对此开展攻关任务，从等离子体产生、演化，模型算法和仪器等多角度入手进行钻研，建立了基于等离子体物理规律和机器学习算法的LIBS定量分析模型，发明了基体匹
配算法等，使得LIBS测量精度提高3倍以上。

他的相关仪器安全可靠，为
煤炭、冶金、水泥等流程工业的智能化发展提供了“火眼金睛”。

这些研究团队和学者的工作为LIBS大规模商业化奠定了技术基础。

同时，他们的研究成果也以专利或项目的方式得到了转化和应用，推动了LIBS技术的实际应用和发展。

激光诱导击穿光谱技术研究的新进展

激光诱导击穿光谱技术研究的新进展刘佳,高勋,段花花,林景全(长春理工大学理学院,长春 130022)提要:激光诱导击穿光谱技术(LIBS )是一种基于原子发射光谱学的物质组分分析技术。

随着激光技术和光学检测技术的发展,激光诱导击穿光谱技术已经成为光谱学领域的研究热点。

尤其是近几年,LIBS 技术发展迅速,涌现出多种LIBS 的激发和探测新技术。

在光谱激发方面,出现了如飞秒激光及飞秒激光大气中长距离成丝诱导击穿光谱技术,双脉冲激光诱导击穿光谱技术等。

在光谱探测方面,出现了时间分辨激光诱导击穿光谱技术,偏振分辨激光诱导击穿光谱技术等。

本文将对这几种LIBS 中所出现的新技术进行介绍并给出LIBS 技术的发展趋势。

关键词:原子发射光谱;激光诱导击穿光谱;时间分辨;偏振分辨;中图分类号:TN248.1 文献标识码:A 文章编号:0253-2743(2012)01-0007-04Latest development of laser induced breakdown spectroscopyLIU Jia,GAO Xun,D UAN Hua-hua,LIN Ji ng-quan(School of Science,Changchun Universi ty of Science and Technol ogy,Changchun 130022,Chi na)Abs tract:Laser-induced breakdown spectroscopy (LIBS)is a technique based on atomic spectroscopy for the anal ysi s of the elementary c omposi ti on and concentration of materials.With the development of laser tec hnique and optical detection technique,LIBS has become a focus in the s pectrometric field.Particularl y in recent years,LIBS technique develops very quickly.There e merge many new excitation and detection techniques of LIBS.At the as pect of plas ma excitati on;there are femtosecond-LIBS ,filamentation LIBS,and dual pulse LIBS.At the aspec t of s pectral detection;there are ti me-resolved LIBS and polarization-resolved LIBS.This paper gives a revie w of these new LIBS techniques.K ey words :atomic emi ssion spectroscopy;LIBS;time-resolved LIBS;PRLIBS收稿日期:2011-12-16基金项目:国家自然科学基金(60978014),吉林省科技厅基金(20100168,20090523,20100521),长春市科技局国际合作项目(09GH01),长春理工大学大学生创新性实验计划项目(2010A0103)作者简介:刘佳通讯作者:林景全(1966-)激光诱导击穿光谱技术(LIBS)是一种基于原子发射光谱和激光等离子体发射光谱的元素分析技术。

激光诱导击穿光谱技术

word激光诱导击穿光谱的原理、装置与在地质分析中的应用摘要激光诱导击穿光谱技术(LIBS)是一种目前正在开展中的对样品中元素成分进展快速、现场定量检测的分析技术。

为了了解激光诱导击穿光谱技术(LIBS)技术和开展现况以与这项技术的应用情况，在课堂学习和相关根底实验的根底上，通过查阅相关文献和书籍进展了分析、整理、归纳。

文章从LIBS的由来、根本原理和实验装置进展了综述，讨论了激光诱导击穿光谱技术在地质分析方面的应用。

LIBS技术应用方便快捷，且应用前景广泛。

关键字：激光诱导击穿光谱；元素分析；地质分析The Principle and Device of Laser InducedBreakdown Spectroscopyandits Application in Geological AnalysisABSTRACTLaser-induced breakdownspectroscopy(LIBS)is a kind of analysis technique currently in development ,which is applied for rapid and on-site quantitative detection of the elements of the sample.To prehend the laser induced breakdown spectroscopy(LIBS)technology,the current development status of LIBStechnology and the application of the technology, LIBS technology was analyzed, arranged, and summarized on the basis of classroom learning , the related basic experiments and consulting relevant literatures and books. The origin, basic principle and experimental apparatus of LIBSare reviewed in this paper and the applications of laser induced breakdown spectroscopy in geological analysis are discussed.The application of LIBS technology are fast and convenient and LIBS technology will have broad application prospects.Key words:Laser InducedBreakdown Spectroscopy;elemental analysis;geological analysis1引言 (1)2激光诱导击穿光谱的原理 (2)3激光诱导击穿光谱的装置 (3)激光诱导击穿光谱的实验装置 (3)4激光诱导击穿光谱在地质分析中的应用 (5)激光诱导击穿光谱技术的应用现状 (5)激光诱导击穿光谱技术在地质方面的应用 (5)激光诱导击穿光谱技术在其他方面的应用 (7)5分析与讨论 (7)结果分析 (8)激光诱导击穿光谱技术的优点 (8)激光诱导击穿光谱技术的局限 (8)6结论 (8)参考文献 (9)激光诱导击穿光谱法(Laser Induced Breakdown Spectroscopy )简称为LIBS，是由美国Los Alamos国家实验室的David Cremers研究小组于1962年提出和实现的。

激光诱导击穿光谱技术在环境检测中的应用

激光诱导击穿光谱技术在环境检测中的应用激光诱导击穿光谱技术（Laser-Induced Breakdown Spectroscopy，LIBS）是一种利用激光聚焦高能量脉冲激光束在被测样品表面产生高温等离子态的原理，通过原子和分子发射光谱信号来获得样品元素成分和含量分布信息的无损分析检测技术。

LIBS技术具有快速、无损、原位等优点，因此在环境检测中得到了广泛应用。

首先，LIBS技术在土壤环境检测中的应用十分重要。

土壤是农业生产和环境生态系统的重要基础，对土壤中重金属元素、有机物污染物等进行准确、快速的检测是维护农产品质量和人类健康的关键。

传统的土壤检测方法通常需要样品的前处理和实验室分析，耗时耗力。

而LIBS技术具有无损、不需样品前处理等优势，可以直接对土壤进行原位检测，大大提高了检测效率。

其次，LIBS技术在水环境检测中也具有广泛应用前景。

水是人类生活和工业生产的基本需求，对水质的监测与评估具有重要意义。

传统的水环境检测方法多依赖于取样、实验室分析等步骤，耗时且容易受到外界干扰。

LIBS 技术通过直接照射水样品，可以实现无损、实时的元素分析，并且对微量元素的检测也能够达到较高的灵敏度。

因此，LIBS技术在水体中重金属、有机物等污染物的快速检测中具有广阔的应用前景。

此外，LIBS技术还可以应用于大气环境监测。

大气污染对人类健康和生态环境产生严重影响，因此准确、快速地监测大气污染物的浓度和组成显得非常重要。

传统的大气环境监测方法主要依赖于地面站点获取数据，而LIBS技术的特点使其具有携带性和快速反应的优势，可以在移动平台上实现对大气成分的实时监测和分析，可以对空气中的各种元素、有害气体进行高效的检测。

最后，LIBS技术在固体废物处理中也有广泛的应用。

固体废物处理是环境保护的重要组成部分，传统的固体废物检测方法多依赖于样品取样和实验室分析，耗时耗力。

而LIBS技术可以在不破坏废物外包装的情况下，直接对废物进行原位检测，实现对废物中有害物质的快速分析，为废物分类、处理提供准确的数据支持。

激光诱导击穿光谱技术发展与应用

激光诱导击穿光谱技术发展与应用激光诱导击穿光谱技术（LIBS）是一种近年来随着激光和光谱检测技术的发展而兴起的对元素定性和定量分析的技术，本文主要讲述该技术的研究现状，发展方向以及在环境污染检测、生物医学、植物学、空间探测和军事等诸多领域的应用。

标签：激光诱导击穿技术（LIBS）原理LIBS应用LIBS发展趋势及前景一、基本原理激光诱导击穿光谱技术（laser-induced breakdown spectroscopy，LIBS）是用高能量脉冲激光烧蚀材料，使材料表面的微量样品瞬间气化形成高温、高密度的等离子体，发射出带有样品内元素特征波长的等离子体光谱，谱线的波长和强度反映了样品中的元素组成及含量。

激光诱导击穿光谱技术基于原子光谱和离子光谱的波长与特定的元素一一对应的关系，而且光谱信号强度与对应元素的含量也具有一定的量化关系，通过解析等离子体光谱，并结合定量分析模型，可以得到分析样品成分的类别和含量信息。

二、激光诱导击穿光谱技术的研究发展LIBS技术作为一种物质成分检测方法，虽然相比于电感耦合等离子体发射光谱等光谱检测技术在精确度和灵敏度方面尚有不足，但是LIBS技术的样品需求量少并且无需预处理，对固体、液体、气体、非导电材料和生物样品等各种材料都适用，可同时探测多种元素。

为了将LIBS技术进一步向实用化方向推进，提高LIBS探测的可靠性、经济性和准确性，目前研究重点集中在对收集光谱信号的优化上，如增强光谱线信号强度、提高信噪比、降低基体效应、提高探测限等方面。

三、LIBS技术应用1.环境检测由于近几十年的工业发展，城市建设等因素导致环境污染日益严重，尤其是重金属污染、水体富营养化等越来越引起人们的重视。

这就迫切需要一种快速、原位、远距离、无需制样的技术来实现对环境污染物质的检测和监测。

LIBS 可以满足上述要求，可以检测分析任何形态的物质元素（液体，气体，固体），在对水体污染，危险有害废物，气体气溶胶污染物质的检测分析，定量计算等方面都有很广阔的應用前景。

激光诱导击穿光谱技术

激光诱导击穿光谱技术
激光诱导击穿光谱技术（LIBS）是一种利用激光照射样品，采用物理或化学原理从被照射样品中放射出特定的发射光谱，观察其光谱特征，来判断样品中元素成分的一种分析技术。

激光诱导击穿光谱技术具有分析快速、灵敏度高、无污染、无限次分析等优点，在物质成分分析领域得到了广泛应用。

激光诱导击穿光谱技术主要包括光源和探测系统两部分。

在激光诱导击穿实验中，激光是向样品辐照，其能量主要通过收敛和非光压激发样品内部原子而产生。

当激光照射在样品表面不时，其内部原子将由离子气体状态跃迁而发出可见光谱信息，从而形成激光诱导击穿光谱的原理基础。

探测系统的作用是检测来自于样品的发射光谱，以及来自激光的反射光谱。

随后，数据处理系统将数据处理成可读的格式，最终生成光谱图，从而分析样品成分信息。

激光诱导击穿光谱技术应用广泛，可以用来分析岩石、土壤、水溶液、环境物质等样品中的元素成分，而且由于该技术对激光点位移动不敏感，因此可以在一次分析中同时完成多个样品的分析，大大提升了实验效率。

另外，激光诱导击穿光谱技术也可以用于远程成分分析，如宇宙物质的成分分析。

研究人员从宇宙发射的光谱中检测出的各种元素，可以帮助我们了解宇宙的不同形成过程，为对宇宙进行深入研究提供线索。

激光诱导击穿光谱技术及其在物质成分分析中+应用.pdf

激光诱导击穿光谱技术及其在物质成分分析中的应用彭玲玲，韩见同，温冠宏，王鹏展，孙对兄，苏茂根，董晨钟原子与分子物理与功能材料重点实验室，甘肃，兰州，730070西北师范大学物理与电子工程学院，甘肃，兰州，730070摘要随着生产需要的发展，有害环境下元素的检测、工业在线监测、快速在线测量等对分析方法和技术方面的需求向传统的原子发射光谱分析方法提出了挑战，急需一种新的技术来解决日益发展的需求矛盾。

而LIBS技术具有快速、灵敏、现场实时测量等特点，其在这些方面具有巨大的潜力，在很多领域显示出它突出的优势和能力。

本文介绍了我们实验室搭建的典型LIBS实验装置及其基于该装置开展的LIBS方面的部分工作。

关键词激光诱导击穿光谱元素分析等离子体自由定标重金属元素1引言激光诱导击穿光谱是近几十年随着激光技术以及光谱仪器的发展而兴起的新的痕量元素的探测手段。

用聚焦后的一束高能激光照射到样品材料上，靶表面焦点处的温度迅速上升（一般为几十到几百个纳秒），使得作用区内的样品材料开始熔化，并高速向外喷射，喷射过程中熔融粒子通过吸收激光能量和碰撞过程进一步被分解、激发和电离，从而形成等离子体羽。

这种等离子体作为辐射光源，可以对样品材料的元素成分及其含量进行半定量和定量分析，该技术被称为激光诱导击穿光谱（LIBS）。

因其可远距离实时在线检测、多元素分析、原位测量等优势，已经被广泛应用于固体[1]、液体[2-3]、气体[4]中痕量元素的检测和分析。

本文通过激光诱导击穿光谱技术分析了标准铝合金、枸杞芽、土壤、烟草和烟灰，废旧电池以及生物小球藻中元素的组组成及其含量。

2实验装置激光诱导击穿光谱实验装置如图1所示。

激光光源通常为Nd:YAG脉冲激光器，激光束经过半反射镜后经透镜聚焦在样品上，激光与样品作用后产生等离子体，其发射光谱信号通过石英透镜成像到光谱仪的入射狭缝中（也可以用光纤直接探测），光谱仪的出口安装有ICCD探测器，其可以测量经光谱仪分光后的光谱信号。

药物分析中的激光诱导击穿光谱法

药物分析中的激光诱导击穿光谱法激光诱导击穿光谱法（Laser Induced Breakdown Spectroscopy, LIBS）是一种在药物分析领域被广泛应用的技术。

它通过激光诱导药物样品产生等离子体，在等离子体形成和衰减的过程中，测量样品中的元素光谱特性，从而实现对药物组分的快速、非破坏性分析。

本文将介绍激光诱导击穿光谱法在药物分析中的原理、应用以及展望。

一、激光诱导击穿光谱法原理激光诱导击穿光谱法利用激光脉冲对药物样品进行瞬时激发，使样品产生等离子体。

当激光脉冲能量足够大时，样品表面的分子、原子等被激发离解为等离子体。

等离子体产生的同时，快速冷却、膨胀，形成一个微小的烟云。

在等离子体形成和衰减的过程中，药物样品中的各种元素会产生不同波长的光谱发射，这些光谱可以通过光谱仪进行测量和分析。

二、激光诱导击穿光谱法应用1. 药物质量控制激光诱导击穿光谱法可用于药物质量控制。

通过测量药物样品中的元素含量，可以准确评估药物的成分和纯度。

这对于保证药物质量的一致性和可靠性非常重要。

2. 药物疗效评估利用激光诱导击穿光谱法可以对药物的疗效进行评估。

不同药物成分对元素含量的影响是不同的，通过分析药物样品中的元素光谱，可以了解药物的成分及其与疗效的关系，为临床治疗提供科学依据。

3. 药物安全监测激光诱导击穿光谱法还可以用于药物的安全监测。

药物中可能存在着一些有害元素或杂质，这些有害成分可能对人体健康产生负面影响。

通过激光诱导击穿光谱法对药物样品进行分析，可以及时检测到其中的有害成分，保障人们用药的安全性。

三、激光诱导击穿光谱法展望激光诱导击穿光谱法在药物分析中具有广阔的应用前景。

随着技术的不断发展和突破，激光诱导击穿光谱法的分析速度将会更快，分析结果将更加准确可靠。

同时，该技术也可以与其他分析方法进行结合，如质谱法、红外光谱法等，以提供更全面、多维度的信息。

总结激光诱导击穿光谱法作为一种非破坏性、快速、高灵敏度的药物分析技术，为药物质量控制、疗效评估和安全监测提供了一种有效的手段。

药物分析中的激光诱导击穿光谱技术研究进展

药物分析中的激光诱导击穿光谱技术研究进展激光诱导击穿光谱技术（Laser-Induced Breakdown Spectroscopy，LIBS）是一种基于激光诱导击穿的原子与分子光谱分析方法。

它以其快速、无损、高选择性和对复杂样品适用等特点，在药物分析中得到了广泛的应用。

近年来，随着激光器、光谱仪器技术的不断发展，药物分析中的LIBS技术也取得了重要的研究进展。

本文将探讨药物分析中激光诱导击穿光谱技术的原理、应用以及研究进展。

一、激光诱导击穿光谱技术原理激光诱导击穿光谱技术是利用激光脉冲的高能量将样品表面击穿形成等离子体，通过等离子体中的原子激发发射和原子吸收光谱来实现对样品成分的分析。

其基本原理包括：激光诱导击穿、等离子体形成和光谱信号采集与分析。

1.1 激光诱导击穿激光脉冲通过对样品表面的聚焦，使局部区域的能量密度达到足够高，从而产生击穿效应，形成等离子体。

击穿时，激光能量迅速转化为离子与自由电子能量，导致局部区域电离。

1.2 等离子体形成激光诱导的高能量使样品表面原子和分子发生碰撞碰积，形成等离子体。

等离子体中的原子和分子经过激发与复合过程，会产生特征光谱。

1.3 光谱信号采集与分析对形成的等离子体进行光谱信号的采集和分析，通过原子与分子的特征发射光谱或原子吸收光谱，来推测样品的化学成分及其含量。

二、药物分析中的激光诱导击穿光谱技术应用激光诱导击穿光谱技术在药物分析中具有广泛的应用，涵盖了药物质量控制、成分鉴定、药物痕量元素分析等方面。

2.1 药物质量控制药物的质量控制是保证药品稳定性和疗效的关键环节。

激光诱导击穿光谱技术通过快速分析药物样品中的元素含量，可以准确判断药物的纯度、是否受到污染等情况，为药品的质量控制提供了一种有效的手段。

2.2 成分鉴定药物中的成分鉴定是药物研发、生产和质量监管的重要内容。

传统的成分鉴定方法需要破坏性样品制备和复杂的分析过程，而激光诱导击穿光谱技术可以实现对复杂药物样品的无损、快速、准确的成分鉴定，大大提高了药物研发过程中对成分的分析效率。

激光诱导击穿光谱技术发展与应用

激光诱导击穿光谱技术发展与应用作者：尤浩袁智炜谢笑来源：《中文信息》2018年第09期摘要：激光诱导击穿光谱技术（LIBS）是一种近年来随着激光和光谱检测技术的发展而兴起的对元素定性和定量分析的技术，本文主要讲述该技术的研究现状，发展方向以及在环境污染检测、生物医学、植物学、空间探测和军事等诸多领域的应用。

关键词：激光诱导击穿技术（LIBS）原理 LIBS应用 LIBS发展趋势及前景中图分类号：TN24 文献标识码：A 文章编号：1003-9082（2018）09-0-01一、基本原理激光诱导击穿光谱技术（laser-induced breakdown spectroscopy， LIBS）是用高能量脉冲激光烧蚀材料，使材料表面的微量样品瞬间气化形成高温、高密度的等离子体，发射出带有样品内元素特征波长的等离子体光谱，谱线的波长和强度反映了样品中的元素组成及含量。

这就迫切需要一种快速、原位、远距离、无需制样的技术来实现对环境污染物质的检测和监测。

激光诱导击穿光谱分析仪的应用及主要特点

激光诱导击穿光谱分析仪的应用及主要特点激光诱导击穿光谱分析仪利用脉冲激光产生的等离子体烧蚀并激发样品（通常为固体）中的物质，并通过光谱仪获取被等离子体激发的原子所发射的光谱，以此来识别样品中的元素组成成分，进而可以进行材料的识别、分类、定性以及定量分析。

该仪器对操作人员的损害简直为零。

这套体系特别是关于样品室运用防激光辐射的高级光学窗口玻璃，不只能够让您观看样品的丈量，一起又确保您的安全。

该仪器弥补了传统元素分析方法的不足，尤其在微小区域材料分析、镀层／薄膜分析、缺陷检测、珠宝鉴定、法医证据鉴定、粉末材料分析、合金分析等应用领域优势明显，同时，LIBS还可以广泛适用于地质、煤炭、冶金、制药、环境、科研等不同领域的应用。

激光诱导击穿光谱分析仪LIBS作为一种新的材料识别及定量分析技术，既可以用于实验室，也可以应用于工业现场的在线检测。

其主要特点为：
1、几乎可以进行全匀速检测；
2、直接快速分析，不需要样品制备；
3、可同时分析多种元素；
4、基体形态多样性－可以检测几乎所有固态样品；
除了传统的实验室的应用，手持式激光诱导击穿光谱仪还是为数不多的可以做成手持便携装置的元素分析技术，更是目前为止被认为惟一可以做在线分析的元素分析技术。

这将使分析技术从实验室领域很好地拓展到户外、现场、甚至生产工艺过程中。