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国内外激光诱导击穿光谱技术研究现状

2013-10-02 00:23
Radow
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  激光诱导击穿光谱技术于上世纪60年代被Brech等提出,但是当时该技术并没有获得快速的发展和应用。直至上世纪80年代,随着激光技术渐趋成熟以及光谱仪器性能的提高,关于LIBS的基础理论、仪器装置与实际应用的研究工作才有了不断的发展和突破。在国内,近年来LIBS技术研究已经起步,并逐步掀起研究热潮,在各行各业也开始 得到应用。为了获得优化的实验条件,李捷等研究了激光等离子体光谱信号采集延迟时间对谱线信背比的影响,对三种不同煤样特征谱线的采集延迟时间进行了优化。崔执凤等,研究了铅黄铜等离子体光谱随激光轰击样品的位置、激光的能量密度的变化情况,并对激光等离子体及其发射谱线的时域特征进行了分析。在地质矿物应用方面,刘林美等利用LIBS技术对云台山的泉水、岩石以及土壤进行定性分析,初步探索了其地质特征。吴戈等用该技术对飞灰中的碳含量进行测量,分析结果与利用发展成熟的经典方法得到的结果相吻合。

  由于LIBS技术对试样检测方便快捷、灵敏度高,可实现在线分析等优点,使该技术开始在土壤成分检测领域受到追捧。沈沁梅等通过利用反向传播神经网络方法进行LIBS光谱信号分析,使LIBS技术对土壤成分定量分析结果更为准确可靠。冯晓霞等提出了LIBS技术用于土壤成分检测存在的技术难点—激光能量波动造成检测不稳定;谱线自吸收造成谱线强度与元素浓度之间线性关系破坏,等,并提出了初步解决方案。郑泽科等研究了激光诱导等离子体的空间特性,通过改变观测位置,来获得高质量的等离子体光谱,其对于土壤Cu元素的检测限低至67 ppm 。 黄基松等利用激光轰击土壤样品固定点300次,对最大光谱信号以后的200次取平均,进行光谱定量分析,克服了由于激光能量不稳定而造成的检测信号离散偏大,使检测更加准确,重复性更好。于乐等利用LIBS技术得到土壤中重金属成分Cu和Cr的检出限已达到国家三级土壤标准。李勇等研究发现对于土壤样品的LIBS光谱采集时间不同,光谱信号强度和信背比不同,如果光谱采集时间适当延迟,可获得质量好的光谱,这有助于提高定量分析的准确度、降低检出限。卢渊等选择Pb作为分析元素,Mn作为内标元素,对泥浆中的Pb元素进行LIBS检测,结果显示Pb与Mn谱线的强度比与泥浆样品的铅浓度线性关系较好,认为利用内标法对土壤泥浆重金属进行LIBS检测是可行的,并提出将围绕样品的湿度、平整度、均匀性以及溅射等几个影响因素展开工作。许洪光等使用Fe谱线做内标,使得LIBS技术对土壤中Pb元素的检测限达到了质量分数为36. 7×10- 6的水平。

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