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。原子谱线可用于确定元素组成和样品中的元素浓度。这种分析类似电感耦合分析仪。LIBS最具吸引力的地方是，制备很少或不需要制备样品就能获得结果，这技术很容易被现场操作。