激光誘導(dǎo)擊穿光譜土壤和玉米中金屬元素快速測(cè)定技術(shù)探索研究.pdf

1、目前，在土壤和玉米金屬元素檢測(cè)方面，還不能實(shí)現(xiàn)對(duì)樣本的在線識(shí)別和定量分析。研究者仍然依賴電感耦合等離子體原子吸收光譜等傳統(tǒng)光譜方法對(duì)樣本中的金屬元素進(jìn)行檢測(cè)，這種檢測(cè)方法周期長(zhǎng)，操作過(guò)于復(fù)雜，因此探索一種能夠?qū)崟r(shí)在線檢測(cè)土壤和玉米金屬元素的方法便具有重大的現(xiàn)實(shí)意義。論文在分析研究針對(duì)土壤和玉米金屬元素檢測(cè)傳統(tǒng)技術(shù)的基礎(chǔ)上，試圖探索激光誘導(dǎo)擊穿光譜（Laser induced breakdown spectroscopy,LIBS）土壤和

2、玉米金屬元素Cu、Mn快速定量的檢測(cè)方法。
　　激光誘導(dǎo)擊穿光譜，是一種等離子體激發(fā)射光譜，因其操作簡(jiǎn)便、檢測(cè)速度快和分析能力強(qiáng)得到廣泛應(yīng)用，在環(huán)境監(jiān)測(cè)、農(nóng)業(yè)和生命科學(xué)等方面具有重大意義。但由于該方法本身的原理以及儀器自身分辨率的限制，在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中遇到很多困難，包括噪聲來(lái)源多、分析精度低和重復(fù)性差等。本論文研究了激光誘導(dǎo)產(chǎn)生等離子體特性、等離子體發(fā)射光譜原理，并構(gòu)建以及改進(jìn)LIBS實(shí)驗(yàn)平臺(tái)；研究了LIBS實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的光學(xué)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

3、，通過(guò)對(duì)影響LIBS性能的參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，改進(jìn)LIBS光學(xué)系統(tǒng)光路結(jié)構(gòu)和激光脈沖的觸發(fā)信號(hào)控制方式；分析了LIBS檢測(cè)土壤和玉米中的Cu、Mn金屬元素的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，實(shí)驗(yàn)中檢測(cè)了不同濃度的土壤和玉米中Cu、Mn金屬元素的發(fā)射特征譜線，獲得了Cu、Mn金屬元素的LIBS相對(duì)最佳光譜，在獲得的光譜數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上使用了極小值篩選法扣除LIBS光譜中的連續(xù)背景光譜。論文通過(guò)建立標(biāo)定曲線對(duì)玉米Cu、Mn元素的含量進(jìn)行定性和定量分析，實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示土壤中Cu的