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激光诱导击穿光谱仪及应用

激光诱导击穿光谱仪及应用

激光诱导击穿光谱(laser-induced breakdown spectroscopy,简称libs)是一种元素检测分析的新技术。利用聚焦的激光脉冲作用于材料表面,形成局部高温,导致局部样品汽化,致使样品原子或分子处于激发状态或电离,从而在样品表面形成等离子体羽辉。等离子体中的激发态原子和离子等在驰豫过程中部分能量以光的形式辐射出来,这种辐射光带有明显的元素特征信息。因此,通过光谱仪收集、一记录和分析辐射出来的光谱信号即可以对固体、液体和气体样品中的化学元素进行定性和定量分析。除了原子发射的特征峰以外,谱图中一般还有由于带电粒子韧致辐射产生的辐射,但是这种辐射形成连续的背景谱线,一般并不影响元素的鉴别。

激光诱导击穿光谱(laser-induced breakdown spectroscopy,简称libs)是一种利用高能脉冲激光与材料相互作用产生的等离子发射光谱进行元素分析的新技术。它是伴随着激光器的发明而诞生的。在1960年theodore maiman发明了世界上第一台激光器,之后不久,brech和cross就在固体样品表面发现了激光诱导的等离子体。早期,激光主要作为一种交叉激发的火花光源。在1963年, debras guedon和liodec意识到可以不用火花,直接将激光诱导产生的等离子体用于光谱分析,紧接着第二年,marker、meyerand、haught等人第一次观测到在气体中的激光诱导光谱。但真正意义上利用激光诱导击穿光谱对样品所含元素进行定性定量分析的是runge等人在1964年所作的工作,他们利用脉冲q开关红宝石激光器诱导三个含量己知的含铬、镍的不锈钢样品,获得了它们的定标曲线,进而测得了不锈钢种铬和镍的含量,相对精度分别为5.3%和3.8%。这时,激光诱导击穿光谱的基本概念和架构已经被研究人员所掌握。但是在应用推广之前,还有很多技术问题需要不断的完善。

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