激光诱导击穿光谱技术要点

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激光诱导击穿光谱测量技术专题

激光诱导击穿光谱测量技术专题
基本理论 □ 激光诱导击穿光谱技术在环境领域的应用 □ 激光诱导击穿光谱技术在植物学领域的应用 □ 激光诱导击穿光谱技术在材料分析领域的应用 □ 激光诱导击穿光谱技术在生物医学领域的应用 □ 激光诱导击穿光谱技术在工业控制领域的应用 □ MobiLIBS 激光光谱元素分析仪简介 □ MobiLIBS 相关研究论文摘要
法国 IVEA 公司位于大巴黎地区光学中心腹地,以激光诱导击穿技 术为基础,开发了元素分析系列产品,并获得法国创新署颁发的 Anvar 大奖和西门子工业部门颁发的创新大奖。我公司作为 IVEA 公司中国官 方许可的销售及技术服务中心,将为广大生态环境研究者提供更好的设 备及技术服务。
■激光诱导击穿光谱技术的基本理论
变化情况,为进一步开发一种基于 LIBS 技 术的深海原位传感器奠定了基础。
图 3 海洋中 Mn 元素在 LIBS 测量时的影响因素
LIBS 技术也被用于对空气质量进行检 测。采用 LIBS 技术对各种工业排放的烟尘、 生物气溶胶等大气污染源进行在线检测已成 为国际研究的重点。美国 Mississippi 州立 大学的 DIAL 实验室和 Livermore 的 Sandia 国家实验室最早利用 LIBS 技术对烟气排放 的有毒重金属进行了在线监测。针对生化武 器造成的空气污染,Dudragne 等人 J 采用 时间分辨 LIBS 技术对空气中的氟、氯、硫
LIBS 技术亦可以应用到污水、海水、湖水等痕量元素的分析中,在监测不同水域环境的污染方 面有很好的应用前景。但相对于固体与气体来说,由于受到液体的压力、波动、吸收、溅射的影响, 激光诱导的等离子寿命缩短,LIBS 信号相对减弱,信号易被噪声覆盖且极不稳定。为此,国内外 的研究者们做了大量的努力,并取得了不错的分析结果。Kochl 小组将实验的激光击穿点设定在液 体样品中,有望实现对海水中的重金属铬的在线定量监测分析。WoodsHole 海洋研究所实验室选择 Na、Mn 等元素作为分析元素,探讨了深海激光诱导等离子体辐射随深海环境如温度、压力、盐度的

激光诱导击穿光谱技术

激光诱导击穿光谱技术
将样品和消化试剂放在密封罐内,置于150℃烘箱中保温 2h,在一定的压力下,对样品中的有机物进行湿法破坏。
因密闭容器,蒸气不会逸散损失,消化试剂利用率高, 消化时间短。 消化完成后,消化液可直接用于测定。 消化时,样品用量一般小于lg, 加入30%过氧化氢和l滴硝酸作为消化试剂, 经加热分解,过氧化氢和硝酸均生成气体逸出,故空白 值较低。 但该法要求密封程度高,压力密封罐的使用寿命有限。
(文字内容多,回顾、复习用)
二、激光诱导击穿光谱技术
(Laser-Induced Breakdown Spectroscopy, LIBS)
重 点 !
三、激光剥蚀电感耦合等离子质谱技术
(Laser Ablation Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry, LA-ICP-MS)
激光诱导击穿光谱技术和 激光剥蚀等离子体质谱联用技术 原理及其食品检验应用
南华大学 公共卫生学院 卫生检验系
吕昌银
Email:lchy1955@ 2015.05.23 湖南 湘潭 CDC
1
讲授主要内容
一、食品样品的传统前处理技术
(The traditional Pretreatment technology of food sample)
酸、水及氮氧化物。
硫酸与碱土金属(如钙、镁、钡、铅)所形成的盐类在水中的溶解 度较小。
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(2)常用的传统消化方法 硫酸消化法 硝酸-高氯酸消化法
硝酸-硫酸消化法
硝酸消化法
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(3)消化操作技术 敞口消化法
Digestion in Open Container/ Open Digestion

应用物理专业实验:专业实验15 激光诱导击穿光谱(LIBS)技术

应用物理专业实验:专业实验15 激光诱导击穿光谱(LIBS)技术

激光诱导击穿光谱分析技术激光诱导击穿光谱技术是一类基于高功率激光器的光谱分析技术。

光谱分析技术是一种古老的化学成分或者物种组成分析技术,其基本依据在于原子和分子的光谱具备指纹特征,即:不同的原子或者分子的特有能级结构决定了它们发生的光谱谱线的波长具有本征性,通过识别谱线波长的识别和关联分析,以原子分子光谱数据库为比照依据,可以实现化学成分的定量分析。

如要使得原子或分子成分发生光谱过程,必须对样品进行光学激发,产生原子或者分子的诸多激发态。

传统的光谱分析技术中,样品的激发手段包括:火焰燃烧、ICP炬、微波炬等。

利用高功率激光加热样品,也可以实现样品的快速高温激发,因为激光激发的过程中发生电子加热、样品气化和蒸汽击穿的过程,因此这种技术称为激光诱导击穿光谱技术(Laser Induced Breakdown Spectroscopy,LIBS)。

在上世纪80年代,美国的Los Alamos National Laboratory首先实现了LIBS技术,并将其应用于物质的化学分析,但是该技术当时并没有在美国国内引起多少反响,反而其他许多国家却对此表现了很大的兴趣。

在9·11恐怖袭击后,美国军方开始将该技术应用于各种安检,快速检测分析疑似爆炸物。

经过近30年的发展,LIBS已经成为研究激光与物质相互作用的重要工具,在光谱分析,激光薄膜沉积和惯性约束核聚变等方面也有着广泛的应用,成为原子光谱分析技术的最活跃领域。

LIBS技术与传统的火焰原子光谱、ICP发射光谱技术迅速结合,在很多领域得到广泛的应用。

1.发展概况LIBS已被广泛地应用到多个领域,如钢铁成分在线分析、宇宙探索、环境和废物的监测、文化遗产鉴定、工业过程控制、医药检测、地球化学分析,以及美国NASA的火星探测计划等,并且开发出了许多基于LIBS技术的小型化在线检测系统。

LIBS系统的技术发展历程可以分为三个阶段:第一个阶段是60年代到70年代中期,伴随着激光器的发明,其出色的高功率特性使之成为诱发气体电离和击穿的有力手段之一,同时,伴随等离子体物理学的产生和发展,激光诱导击穿等离子体发展成为研究激光与物质相互作用的重要领域。

激光诱导击穿光谱数据特征自动提取方法研究

激光诱导击穿光谱数据特征自动提取方法研究

激光诱导击穿光谱(LIBS)是一种通过激光诱导击穿样品并测量所产生的辐射光谱来分析样品成分的技术。

随着激光技术的发展,LIBS在冶金、环境监测、食品安全等领域得到了广泛的应用。

在实际应用中,光谱数据的分析对于提取样品的特征信息至关重要。

如何快速高效地提取激光诱导击穿光谱数据的特征成为了研究的热点之一。

本文针对激光诱导击穿光谱数据的特征自动提取方法展开研究,通过对相关文献的综述和实验研究,总结了目前常见的激光诱导击穿光谱数据特征自动提取方法,并提出了一种基于机器学习的新方法。

1. 基于特征工程的方法在传统的方法中,研究者们通常会通过专业知识和经验,提取激光诱导击穿光谱数据中的特征信息。

这些特征信息可以包括波峰强度、波峰位置、谱线宽度等。

然后利用数学统计方法对这些特征进行分析和处理,从而得到样品的成分信息。

虽然这种方法在一定程度上可以取得不错的效果,但是需要依赖领域专家,并且提取的特征可能不全面、有一定主观性。

2. 基于机器学习的方法近年来,随着机器学习技术的发展,人们开始尝试利用机器学习方法来自动提取激光诱导击穿光谱数据的特征。

对于这种方法,研究者们通常会将原始的光谱数据输入到机器学习模型中,让模型自动学习和提取其中的特征信息。

在经过足够数量的训练样本和模型训练之后,这种方法能够达到比较理想的效果。

3. 基于深度学习的方法除了传统的机器学习方法,深度学习技术也被应用于激光诱导击穿光谱数据的特征自动提取中。

深度学习模型可以通过多层神经网络自动学习数据中的特征,并且对于复杂的非线性关系具有较强的表征能力。

基于深度学习的方法在激光诱导击穿光谱数据特征提取方面也展现出了良好的潜力。

在激光诱导击穿光谱数据特征自动提取方法的研究中,我们提出了一种基于深度学习的新方法。

具体来说,我们设计了一个卷积神经网络模型,将原始的光谱数据输入到模型中,让模型自动学习数据中的特征信息。

经过大量的实验验证,我们发现这种方法能够有效地提取激光诱导击穿光谱数据的特征,并且相较于传统的方法具有更高的准确性和鲁棒性。

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

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

激光诱导击穿光谱技术

激光诱导击穿光谱技术(LIBS )姓名:李记肖学号:3114313040班级:电子硕4128班邮箱:465471316@1激光诱导击穿光谱技术(LIBS )简介激光诱导击穿光谱技术(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。

自从1962年该小组成员Brech最先提出了用红宝石微波激射器来诱导产生等离子体的光谱化学方法之后,激光诱导击穿光谱技术开始被广泛应用于多个领域,如钢铁成分在线分析、宇宙探索、环境和废物的监测、文化遗产鉴定、工业过程控制、医药检测、地球化学分析,以及美国NASA的火星探测计划CHEMCAM等,并且开发出了许多基于LIPS技术的小型化在线检测系统。

2LIBS发展概况自1960年世界上第一台红宝石激光器问世,两年后Brech和Cross就实现了固体样品表面的激光诱导等离子体,开启了LIBS技术的历程。

1963年,调Q激光器的发明大大促进了LIBS技术的发展,这种激光器的单个短脉冲具有极高的功率密度,足以产生光谱分析所需的激光等离子体。

因此调Q激光器的发明被称为LIBS技术诞生的标志。

1965年Zel ' dovichnd Raizer把LIBS技术的应用延伸到气体样品。

70年代初,Jarrell-Ash和Carl Zeiss制造了世界上第一台工业应用LIBS设备,需要说明的是,这套LIBS设备中,短脉冲激光用于烧蚀样品,然后用电弧激发样品。

美国洛斯阿拉莫斯国家实验室(LANL)曾致力于LIBS分析技术的机理研究和应用,在1987年将其应用于乏燃料后处理工艺中铀浓度分析。

在八十年代,LIBS被应用于液体样品以及分析土壤中的金属及污染物。

德国卡尔斯鲁厄核中心从上世纪90年代初开始,致力于将LIBS应用于高放废液玻璃固化工艺控制分析,获得巨大成功,随后模拟高放废液玻璃固化体中27种元素的实时定量分析。

libs激光诱导击穿光谱

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。

激光诱导击穿光谱安全操作及保养规程

激光诱导击穿光谱安全操作及保养规程

激光诱导击穿光谱安全操作及保养规程
近年来,激光诱导击穿光谱(LIBS)技术在各领域得到广泛应用,
其非接触、高精度、高灵敏度的特点备受关注。

然而,由于其带有激
光器的操作特性,安全操作和保养规程是十分必要的。

安全操作规程
1.勿直视激光束。

高能激光束对眼睛的损伤是无法逆转的,
为了保护视力,操作人员需持续佩戴防护眼镜,操作完毕后方可
脱下。

2.保持设备周围区域整洁清爽,防止跌落、碰撞等意外事件。

3.操作人员需要全程关注设备状态,尤其是在激光运行期间,
应始终注意激光照射位置。

4.设备停止工作之前,应先关闭激光器,转动电闸切断电源。

切勿让激光器闲置在开放的状态下。

保养规程
1.定期检查设备各部件的紧固程度是否合适,以及各个电缆
的接触是否紧密正确。

2.清洗激光器及相关元件时,使用温和的清洁剂,切勿硬物
清洗。

3.定期更换激光器灯管,并对灯管进行检查和清洁。

建议更
换灯管的间隔时间不超过6个月一次。

4.安装设备后,对光学元件进行校准,保证出射激光符合技
术要求。

一旦需要重新安装设备,也应重新进行元件校准。

5.对于设备的保养管理,建议尽异官方技术人员的支持。


们可以提供更广泛的咨询、高效的保养方案和校准服务,确保设备运行状态稳定、高效。

总结
激光诱导击穿光谱技术的应用广泛依赖高能激光,而激光操作的安全性和设备的保养管理则是安全使用和设备性能保持的关键。

通过明确的安全操作和保养规程,可以将技术的优势发挥到极致,同时也为操作人员提供了良好的安全操作环境。

激光诱导击穿光谱技术对钢中缺陷的快速表征

激光诱导击穿光谱技术对钢中缺陷的快速表征

冶金分析,2009,29(1):13—16MetallurgicalAnalysis,Z009,29(1):13—16文章编号:1000一7571(2009)01一0013一04激光诱导击穿光谱技术对钢中缺陷的快速表征KONDOHiroyukil,AIMOTOMichihir01,YAMAMURAHideaki2,TOHTakehik02(1.日本钢铁联盟高等技术实验室;2.日本钢铁联盟环境及工艺技术中心)摘要:激光诱导击穿光谱技术(LIBS)作为一种快速而简单地检查钢表面缺陷的技术,可直接观测到激光脉冲被聚焦于样品之上而感生的等离子体发射物。

一个平凸透镜把斑直径大约为1mm的光量开关Nd:YAG激光器(脉宽:12ns;重复频率:10Hz)辐照聚焦于样品表面,用来烧蚀样品的一部分,形成一个微等离子体。

等离子体的发射由光纤传送至帕邢一龙校格装置多色仪(焦距:500mm)。

在已被流入和流出的氢气排空的空间里,样品被安装在一个二维移动台上进行两点分析——常规分析和缺陷分析。

通过比较两个分析结果,可检测到缺陷部分有显著信号强度的元素。

由不同类型的夹杂物可以检测出典型的元素,由氧化铝可检测出铝,由保护渣可检测出铝、钙、锾、硅和钠,由矿渣可检测出铝、钙和锓。

经证实,由LIBS分析得到的结果与EPMA(电子探针)研究得到的结果一致。

因此,导致缺陷的夹杂物的类型都能通过LIBS技术确定属性。

当涂层被激光烧蚀去掉后,镀锌钢也可以被直接分析出来。

包括制样,该项技术评定时间不到半小时,因此在炼钢过程中,可以迅速采取合适措施。

关键词:钢缺陷;激光诱导击穿光谱;夹杂物中图分类号:0657.31文献标识码:A近来客户对钢质量的要求越来越严格。

由于钢缺陷会影响产品的产量和质量,因此为改善钢质量而进行的技术开发,如连铸机上使用的电磁搅拌技术和工艺反馈中采用的快速检测缺陷技术都是相当重要的。

在炼钢过程中,轧钢板上会存在几种缺陷源。

激光诱导击穿光谱技术讲解

激光诱导击穿光谱技术讲解

激光诱导击穿光谱的原理、装置及在地质分析中的应用摘要激光诱导击穿光谱技术(LIBS)是一种目前正在发展中的对样品中元素成分进行快速、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)技术和发展现况以及这项技术的应用情况,在课堂学习和相关基础实验的基础上,通过查阅相关文献和书籍进行了分析、整理、归纳。

文章从LIBS的由来、基本原理和实验装置进行了综述,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 Spectroscopy andits Application in Geological AnalysisABSTRACTLaser-induced breakdown spectroscopy(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 comprehend the laser induced breakdown spectroscopy(LIBS)technology, the current development status of LIBS technology 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 LIBS are 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 Induced Breakdown 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)3.1 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)4.1 激光诱导击穿光谱技术的应用现状 (5)4.2 激光诱导击穿光谱技术在地质方面的应用 (5)4.3 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 (8)5.1 结果分析 (8)5.2 激光诱导击穿光谱技术的优点 (8)5.3 激光诱导击穿光谱技术的局限 (8)6 结论 (9)参考文献 (10)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。

激光诱导等离子体光谱技术及应用

激光诱导等离子体光谱技术及应用

国内研究进展情况
国内LIPS技术相对起步较晚,目前虽有一些高校及科 研单位从事LIPS技术的研究,但大部分仍偏向于理论 及方法的探索,如对激光等离子体的产生机理,以及 激光脉冲宽度,脉冲能量,环境气体成分,压强大小, 延迟时间等试验条件对等离子体的影响等方面进行了 一定研究,研究目的多为对基础理论的探讨与改进。 作为高新技术产业,国内没有相应的自主研发及集成 的技术企业,相关产品均来自国外。。
目前工作重点: 土壤重金属监测
——车载LIPS 激光元素分析仪
突发环境事件应急监测系统
• 该系统采用激光诱导等离子体光谱技术,利用激 光作为激发源,搭建元素光谱测量系统,可以对 固体、液体、气体中的几乎所有元素做快速定性 定量分析,在突发环境事件中能够快速对空气、 水体、土壤、食品、物品、建筑、植被、生物样 品等进行检测,快速判断环境是否受到污染,并 确定污染元素。
环境监测系统发展方向和长期目标
深入研究LIPS技术,创新分析方法,依靠科技 创新与技术进步,实现无人机空中采样和水下潜航 器采样,完善空气环境和水体环境的重金属检测分 析方法,构建LIPS立体生态环境监测分析系统,提 高生态环境监测立体化、自动化、智能化水平。为 我国初步建成陆海统筹、天地一体、上下协同、信 息共享的生态环境监测网络做出贡献。
鸣谢: 天津陆海石油设备系统工程有限责任公司 天津市高新技术企业协会节能环保分会
等离子体随着向外界环境膨胀过程而逐渐冷却 ,并发射表征样品组分信息的光谱。
利用光电探测器和光谱仪对等离子体发射光谱 进行采集。
通过解析等离子体光谱,并结合定量分析模型 ,可以得到分析样品组分的类别和含量信息。
国外研究进展情况
美国宇航局喷气推进实验室于2009年发射的火星科学 实验室(Mars Science Laboratory简称MSL),搭载 LIPS仪器ChemCam,用于火星岩石成分的快速实时分 析。 近年来,随着高功率脉冲激光光源、分光系统、探测 器件、高时间分辨测量技术、以及光谱数据处理软件 的迅速发展,LIPS分析机理研究不断深入,应用的领 域逐渐增多。

激光诱导击穿光谱数据处理方法研究

激光诱导击穿光谱数据处理方法研究

激光诱导击穿光谱数据处理方法研究
激光诱导击穿光谱(LIBS)是一种基于激光诱导击穿现象的光谱分析技术。

在LIBS实验中,激光脉冲通过聚焦到样品表面,使样品中的元素在瞬间被加热到足够高的温度,产生等离子体并辐射出光谱。

通过对这些光谱进行分析,可以确定样品中的元素种类和含量。

对于LIBS数据处理方法,以下是一些常用的方法:
1.光谱信号处理:在实验中获取的原始光谱数据往往受到多种因素的干扰,如激光噪声、基线漂移等。

因此,需要进行一系列信号处理步骤,如噪声去除、基线校正、谱线提取等,以提高光谱数据的准确性和可靠性。

2.元素识别和定标:通过比较实验光谱与标准光谱库中的谱线,可以确定样品中的元素种类。

同时,利用已知标准样品的定量信息,可以对未知样品中的元素含量进行定标。

常用的定标方法有内标法、外标法等。

3.校正和校准:由于实验条件和设备的影响,实验光谱往往存在一定的偏差。

因此,需要对实验光谱进行校正和校准,以消除这些偏差。

常用的校正方法有归一化法、多元线性回归法等。

4.数据分析和解释:通过对处理后的光谱数据进行进一步的分析和解释,可以获得样品中元素的种类、含量以及它们之间的相互作用等信息。

常用的数据分析方法有主成分分析、聚类分析等。

需要注意的是,不同的数据处理方法适用于不同的实验条件和数据类型。

因此,在实际应用中需要根据具体情况选择合适的数据处理
方法。

同时,为了保证数据处理结果的准确性和可靠性,需要进行严格的实验操作和数据处理流程控制。

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
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。

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

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

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

激光诱导击穿

激光诱导击穿(LIBS)光谱技术LIBS 的工作原理激光弧光光谱(LASS)、激光诱导等离子光谱(LIPS)或者更常见的叫法激光诱导击穿光谱(LIBS)是一种原子发射光谱,它使用脉冲激光器作为激发源。

它的基本原理请参见下面的示意图。

脉冲激光器(比如调Q的Nd:Y AG激光器) 的输出激光脉冲被聚焦到被测物体的表面。

仅使用小型激光器和简单的聚焦透镜,就可以在激光脉冲的持续时间内(典型值是10ns)使被测材料表面的激光功率密度超过1GW/cm2。

LIBS 原理示意图在如此之高的激光功率密度作用下,被测材料表面就会有几微克的物质被喷射出来,这个过程通常被称为激光剥离,同时材料表面还会产生寿命很短但亮度很高的等离子体,其瞬间温度可达10,000oC 。

在这个热等离子体中,喷射出来的物质离解成激发态的原子和离子。

在激光脉冲结束后,由于等离子体以超音速向向外扩展所以迅速地冷却下来。

在这段时间内,处于激发态的原子和离子从高能态跃迁到低能态,并发射出具有特定波长的光辐射。

用高灵敏度的光谱仪对这些光辐射进行探测和光谱分析分析,就可以得到被测材料的元素构成信息。

在测量时要使用带门控的探测器来记录激光脉冲延迟一段时间后所产生的激光等离子体的光辐射,这是由于只有在等离子体已经膨胀并开始冷却时才会出现原子或者离子的特征辐射谱线。

从下面的光谱图中展示了在不同的探测器采样时间延迟下得到的锝的特征辐射谱线,从中可以看出在快门延迟10 微秒时得到的谱线强度最大。

对任何材料的真正无损检测由于在测量过程中只消耗极微小的一部分材料,所以LIBS技术可以说是真正意义上的无损检测。

由于入射到样品上的平均功率还不到1W ,所以激光对样品的加热效应基本上可以忽略不计。

从理论上讲,利用LIBS技术可以对任何材料进行元素分析,不论它是什么物理状态:固态、液态、气态和各种混合物如煤泥、泥浆、矿石、废料、污水等都曾经被成功地分析过。

固体、气体和液体的LIBS 分析远程分析能力由于LIBS技术实质上是一个全光学的技术,只需用光接触被测样品即可完成分析。

LIBS激光诱导击穿光谱方案

LIBS激光诱导击穿光谱方案

LIBS安道尔的LIBS解决方案概述一个短的激光脉冲被聚焦到一个样品的表面,产生等离子体。

一个好的高斯分布的激光聚焦到一个点可以接近衍射极限。

聚焦的越紧,越小的激光能量来产生激光诱导。

通常只需几十毫焦耳的能量。

等离子体发射大于2球面度,所以一个快速的f/1镜头可以收集更多的光线。

有时,用一个截止滤光片来滤除入射激光的散射,然而,由于入射激光和信号光被很好地时间分辨,滤光片很少需要。

LIBS通常使用中阶梯光谱仪。

用于样品的宽范围分析,系统用中阶梯光谱仪提供高分辨率和宽波长范围的组合。

也可以把激光传递到样品然后用光纤收集信号。

LIBS的门控要求不是很严格。

门时间和几微妙的延迟是典型的,因此一个慢门ICCD是合适的。

该系统通常可以在内部触发模式操作,通过控制器板触发激光器和延时发生器。

等离子体发射的强度通常足够高,可以用单扫描模式很好地记录光谱。

一个典型的实验配置如下所示:LIBS光谱可以通过多种激光器产生,但是通常用准分子或脉冲Nd:YAG激光器。

高强度激光脉冲和样品相互作用产生等离子流,等离子流随着入射激光撞击点的时间不断变化。

激光脉冲通常持续5到20纳秒。

等离子流通过探测系统被收集和探测。

通常,收集时距离样品远一点以减少自吸收效应和表面效应。

等离子体打破了样品的化学键,使其组成的元素离子化。

光谱发射是组成激发态的弛豫的结果。

在第一个100ns观察到的光谱主要是连续的、强烈的白光辐射,因此没有离散线可以观察到。

等离子体流随着时间和物质变得更松散扩展。

大约从入射激光脉冲1秒钟之后,来源于各种离子的离散线开始变得可见。

下面的光谱表明光谱线随时间的变化。

精确时和光谱线随样品、距等离子体的距离和入射激光的波长,但通常等离子体的演变和它里面的变化发生在微妙尺度。

LIBS是一种确定固体、液体、气体的元素组成有用方法。

LIBS技术,一个高功率激光脉冲被聚焦到样品产生等离子体或激光火花。

从等离子体里的原子和离子的发射被透镜和光纤收集并且被光谱仪和门探测器分析。

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。

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。

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激光诱导击穿光谱的原理、装置及在地质分析中的应用摘要激光诱导击穿光谱技术(LIBS)是一种目前正在发展中的对样品中元素成分进行快速、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)技术和发展现况以及这项技术的应用情况,在课堂学习和相关基础实验的基础上,通过查阅相关文献和书籍进行了分析、整理、归纳。

文章从LIBS的由来、基本原理和实验装置进行了综述,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 Spectroscopy andits Application in Geological AnalysisABSTRACTLaser-induced breakdown spectroscopy(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 comprehend the laser induced breakdown spectroscopy(LIBS)technology, the current development status of LIBS technology 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 LIBS are 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 Induced Breakdown 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)3.1 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)4.1 激光诱导击穿光谱技术的应用现状 (5)4.2 激光诱导击穿光谱技术在地质方面的应用 (5)4.3 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 (8)5.1 结果分析 (8)5.2 激光诱导击穿光谱技术的优点 (8)5.3 激光诱导击穿光谱技术的局限 (8)6 结论 (9)参考文献 (10)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。

自从1962年该小组成员Brech最先提出了用红宝石微波激射器来诱导产生等离子体的光谱化学方法之后,激光诱导击穿光谱技术开始被广泛应用于气体、液体和固体等各个领域[1,2]。

近三十年来,激光诱导击穿光谱测量技术在各行各业都有不同程度的应用。

早期,运用LIBS装置研究如何提高测量精度;到上个世纪九十年代中期开始出现了便携式半定量的成品仪器,LIBS仪器开始向经济型方向发展,其运用也更加广泛[3-5]。

当前的激光诱导击穿光谱技术主要应用于冶金[6]和矿业[7]、燃烧[8,9]、水[10]和土壤污染[11-14]、空气污染和环境监测、艺术品及染料鉴定等行业,尤其是在工业环境恶劣的领域如矿业、冶金等方面的应用更突显出该方法的优越性。

本文是从激光诱导击穿光谱的原理、实验装置的组成以及各部分的作用方面进行了介绍,并着重综述了激光诱导击穿光谱技术在地质分析方面的矿石的元素分析、土壤中某些元素的分析和对煤炭中元素分析三个方面进行了综述。

激光诱导击穿光谱检测过程简单快速,物质蒸发和激化可一次性完成,实现真正的快速分析,而且可以同时对多种元素进行分析。

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,激光经透镜聚焦在样品表面,当激光脉冲的能量密度大于击穿门槛能量时,就会在局部产生等离子体,称作激光诱导等离子体。

等离子体随着向外界环境膨胀过程而逐渐冷却,并发射表征样品组分信息的光谱,利用光电探测器和光谱仪对等离子体发射光谱进行采集。

通过解析等离子体光谱,并结合定量分析模型,可以得到分析样品组分的类别和含量信息。

以下为激光诱导等离子体发射谱线的形成过程。

图1-1激光诱导等离子体发射谱线的形成过程(a)多光子电离形成等离子体。

(b)轫致辐射及电子自由跃迁形成的宽带发射,主要是等离子体中各元素的电离线形成的连续的背景谱线,这个过程需几百纳秒。

(c)能级跃迁形成的谱线发射,谱线强度与元素浓度成正比。

该过程通常持续几微秒,是进行元素定量分析的重要环节。

3.1 激光诱导击穿光谱的实验装置激光诱导击穿光谱的实验装置系统主要是由激光器、真空室、光谱仪和PC机组成。

图2-1激光诱导击穿光谱系统示意图3.1.1 激光器激光诱导击穿光谱技术是在激光器发明之后才慢慢发展起来的一项测试技术。

激光器作为激光诱导击穿光谱必不可少的一部分,从它的发明到现在几十年来,激光器已经有了很大的发展。

目前用于激光诱导击穿光谱技术的激光器主要有以下四种。

红宝石激光器、钇铝石榴石激光器、气体激光器、准分子激光器。

这些激光器一般都能提供1000mJ左右的脉冲能量,瞬时激光功率可以达到1-200MW。

如果再利用聚焦镜把激光汇聚到样品上,其产生的能量足以将固体直接气化产生等离子体。

在激光诱导击穿光谱技术装置系统中,最常用的激光器是脉冲调Q的钇铝石榴石激光器。

这种激光器产生的脉冲宽度大约是在6-15ns之间,能够满足激光诱导击穿光谱系统对激光能量的需要。

而且,钇铝石榴石激光器易于实现小型化,有利于激光诱导击穿光谱系统的便捷化。

3.1.2 光谱仪在激光器之外,作为最终光谱的探测收集的装置,光谱仪也是激光诱导击穿光谱技术装置系统中另外一重要的设备。

光谱仪是用来测定光的波长、能量等性质的仪器,一般使用棱镜或衍射光栅和光电倍增管等组成,按波段区域分,一般有红外线、可见光、紫外线、微波、X射线光谱仪等不同波段的光谱仪;按分光元件的不同,可以分为干涉光谱仪、棱镜光谱仪和光栅光谱仪等;按探测方式来分,有直接用眼睛观察的分光镜,用感光胶片记录的摄谱仪,以及用光电或者热电元件探测光谱的分光光度计等。

在棱镜或者衍射光栅的作用下,由于不同波长的折射系数的不同,一束不可区分的不同波长的光在空间位置上被分散成不同波长的光。

而利用光电倍增管或者CCD等器件,可以探测出各种不同波长光的强度。

3.1.3 真空室真空室中有两个石英窗口,一个石英窗口是激光入射窗口,另一个是光谱仪收集等离子体特征谱线的窗口。

真空室由真空腔和串联的机械泵、分子泵组成,可抽至0.0001Pa。

依据实验的需要将样品暴露在大气中或者置于真空室内,由激光器发射出的激光束经聚光镜I聚焦后聚焦到样品上,激光仪以45°角入射到样品上,聚焦的激光束在样品的表面激发出等离子体,等离子体辐射出来的特征光谱经聚光镜II聚焦后由光纤送入光谱仪中,再通过光谱软件在PC机上获得并且分析光谱数据。

4 激光诱导击穿光谱在地质分析中的应用4.1 激光诱导击穿光谱技术的应用现状近年来,随着激光器和光学检测设备的发展,激光诱导击穿光谱技术的应用研究已经成为各个领域研究热点。

LIBS技术凭借其自身的独特优势逐渐深入应用到各个行业中,不仅在物质材料或是痕量元素的分析领域得到广泛应用,而且在环境污染的实时监测、冶金行业、材料加工的在线控制等领域的应用中也得到迅猛发展。

激光诱导击穿光谱技术也在地质分析方面也有着广泛的应用,包含了对矿石进行快速、准确的检测,对煤炭的灰度、含硫量、含磷量和含氮量等指标的测量和对土壤中重金属元素含量的检测等方面。

4.2 激光诱导击穿光谱技术在地质方面的应用4.2.1 激光诱导击穿光谱技术对土壤中Cr 和Pb元素定量分析2012年,陈金忠等[13]利用激光诱导击穿光谱技术对土壤中Cr 和Pb元素进行了定量分析。

实验采用波长为1064nm,输出能量200mJ,脉冲宽度10ns,重复频率15Hz的Nd:YAG 激光器,激光束用f=100mm的石英透镜聚焦于样品上,焦点位于样品表面以下6mm处。

为保证对样品的激发条件稳定,实验将制备好的圆片形土壤样品固定在由马达带动的以163 rps匀速转动旋转架上。

在大气压力下的Ar环境气氛中形成激光诱导等离子体。

采集光谱时,每个样品激发三次,光谱数据取三次的平均值,通过等离子体原子发射光谱法,以Fe原子谱线为内标、分析线背景为内标和没有内标的3种情况下绘制元素定标曲线,分析结果的精密度和准确度。

结果表明,3 种情况下分析元素Cr的相对标准偏差分别为5.85%、26.48%和33.10%,元素Pb 的相对标准偏差分别为5.42%、22.78%和38.66%,这一试验结果证明了采用内标法可以明显地提高测量精度。

采用Fe 谱线为内标时所得到的元素Cr和Pb的相对检出限分别为3.50×10-3%和57.90×10-3%,满足微量元素分析要求,降低了元素分析的检出限。

2008年,周卫东等[14]利用激光诱导击穿光谱技术对土壤中Cr 和Pb元素进行了定量分析。

实验采用波长为1064nm,最大单脉冲能量200mJ,脉冲宽度10ns,激光工作频率1Hz的Nd:YAG激光器,采用探测波长范围200-500nm的多通道小型光纤光栅光谱仪。

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