基于微晶片激光的誘導(dǎo)擊穿光譜系統(tǒng)設(shè)計(jì)與研究.pdf

1、LIBS(Laser-InducedBreakdownSpectroscopy)，即激光誘導(dǎo)擊穿光譜技術(shù)，是把激光作為激發(fā)光源，通過(guò)激光與物質(zhì)的某種相互作用，產(chǎn)生特種類(lèi)型的光譜輻射，通過(guò)分析這些光譜特征實(shí)現(xiàn)物質(zhì)分析目的的一種技術(shù)。
　　 本文采用高功率，小體積的微晶片激光器，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了便攜式激光誘導(dǎo)擊穿光譜(LIBS)檢測(cè)系統(tǒng)。此系統(tǒng)適用于金屬物質(zhì)的快速檢測(cè)，系統(tǒng)對(duì)樣本制作的要求簡(jiǎn)單而環(huán)保，具有廣泛的實(shí)用價(jià)值和經(jīng)濟(jì)效益，有廣闊

2、的市場(chǎng)前景。
　　 本文首先闡述了國(guó)內(nèi)外LIBS研究的歷史和現(xiàn)狀，詳細(xì)說(shuō)明了等離子體的產(chǎn)生以及LIBS進(jìn)行物質(zhì)檢測(cè)的原理，并且對(duì)其優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)進(jìn)行了對(duì)比。接著對(duì)于LIBS檢測(cè)的影響因素進(jìn)行分析，從而構(gòu)建整個(gè)LIBS檢測(cè)系統(tǒng)。該LIBS系統(tǒng)采用高峰值功率，高重復(fù)頻率，Q-開(kāi)關(guān)微晶片激光器作為激發(fā)光源，由激光器驅(qū)動(dòng)模塊、微晶片激光模塊、樣品和光譜分析模塊及顯示處理模塊四部分組成。光源驅(qū)動(dòng)控制模塊給激光源提供穩(wěn)定的溫度和電源;熒光光譜檢

3、測(cè)模塊采用CCD為探測(cè)器;數(shù)據(jù)分析處理模塊對(duì)測(cè)量的LIBS譜圖進(jìn)行預(yù)處理和分析。
　　 接著，本文用所設(shè)計(jì)的LIBS系統(tǒng)對(duì)多種金屬進(jìn)行了測(cè)試和分析實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證了此系統(tǒng)的實(shí)用性。然后，本文對(duì)傳統(tǒng)LIBS檢測(cè)光譜的分析進(jìn)行了闡述和分析，總結(jié)其不足，提出了基于LIBS部分譜線匹配的元素分析、識(shí)別算法，進(jìn)一步優(yōu)化了該LIBS系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理模塊。并通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了此算法的實(shí)用性和優(yōu)越性。接下來(lái)，本文針對(duì)基于LIBS部分譜線匹配的元素分析、識(shí)別