應(yīng)用LIBS技術(shù)探測(cè)生物組織的重金屬元素.pdf

1、學(xué)校代碼：10406分類(lèi)號(hào)：O433學(xué)號(hào)：090080901002南昌航空大學(xué)南昌航空大學(xué)碩士學(xué)位論文（學(xué)位研究生）應(yīng)用應(yīng)用LIBSLIBS技術(shù)探測(cè)技術(shù)探測(cè)生物組織的重金屬元素生物組織的重金屬元素碩士研究生：葉健華導(dǎo)師：萬(wàn)雄教授申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：碩士學(xué)科、專(zhuān)業(yè)：物理電子學(xué)所在單位：測(cè)試與光電工程學(xué)院答辯日期：2012年6月授予學(xué)位單位：南昌航空大學(xué)I摘要元素分為宏量元素和微量元素，其中有許多微量元素對(duì)人體的健康和疾病、免疫與感染、生育與致畸

2、、腫瘤與癌變、營(yíng)養(yǎng)與長(zhǎng)壽、生長(zhǎng)與障礙以及其它一些慢性病等都息息相關(guān)。微量元素的過(guò)量或缺乏，都會(huì)導(dǎo)致機(jī)體平衡的破壞，從而引起疾病的發(fā)生。早期分析檢測(cè)元素的方法有原子熒光光譜法、原子吸收光譜法、生物檢測(cè)等，在檢測(cè)前必須要有樣品加工處理，過(guò)程較復(fù)雜，不能實(shí)現(xiàn)快速、實(shí)時(shí)、無(wú)損檢測(cè)。因此，很有必要開(kāi)發(fā)一種新技術(shù)實(shí)現(xiàn)人體的元素在線檢測(cè)分析。激光誘導(dǎo)擊穿光譜探測(cè)技術(shù)（LIBS）是指一束高強(qiáng)度脈沖激光經(jīng)過(guò)反射鏡和透鏡聚焦到樣品，使樣品進(jìn)行電離產(chǎn)生等離子

3、體，由光譜儀和探測(cè)系統(tǒng)收集后進(jìn)行元素的定性定量分析。該技術(shù)分析裝備簡(jiǎn)單，不需要繁瑣的樣品前期處理，可以對(duì)所有樣品進(jìn)行分析，具有很高的靈敏度，并且可快速、實(shí)時(shí)、遠(yuǎn)距離非接觸檢測(cè)，被廣泛應(yīng)用于工業(yè)、環(huán)境污染、生物醫(yī)學(xué)、文物保護(hù)、深空探測(cè)等領(lǐng)域。本文首先對(duì)LIBS技術(shù)進(jìn)行了概括，通過(guò)等離子體的概念，等離子體的形成機(jī)理和LIBS優(yōu)缺點(diǎn)等對(duì)其概述分析了LIBS的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀，對(duì)等離子體的輻射機(jī)制進(jìn)行了詳細(xì)的闡述。搭建了一套LIBS系統(tǒng)，對(duì)其器件

4、功能進(jìn)行了簡(jiǎn)介，并對(duì)實(shí)驗(yàn)參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化，總結(jié)出實(shí)驗(yàn)最佳參數(shù)，每種樣品的參數(shù)如單脈沖激光能量、延遲時(shí)間等都不一樣，對(duì)所關(guān)心的元素檢測(cè)前須設(shè)定最佳實(shí)驗(yàn)參數(shù)。在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，讓樣品放在步進(jìn)電機(jī)上進(jìn)行三維移動(dòng)，樣品包括鉛作業(yè)人員的手指甲和受化學(xué)污染的魚(yú)等生物組織，進(jìn)行激光的聚焦和等離子體光譜信號(hào)的采集，實(shí)現(xiàn)了LIBS的在線分析，對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，采用定標(biāo)的方法對(duì)Mg、Pb、Ba等元素進(jìn)行了標(biāo)定，并對(duì)樣品的檢測(cè)限進(jìn)行了分析，同時(shí)計(jì)算了等離子體