激光燒蝕-快脈沖火花放電等離子體光譜檢測(cè)技術(shù)的研究.pdf

1、激光誘導(dǎo)擊穿光譜(Laser-Induced Breakdown Spectroscopy,LIBS),是近些年興起的一種原子發(fā)射光譜檢測(cè)技術(shù)。LIBS技術(shù)具有快速、實(shí)時(shí)、微損耗、無(wú)需樣品準(zhǔn)備、多元素同時(shí)分析等特點(diǎn)。LIBS技術(shù)在化學(xué)分析、環(huán)境監(jiān)測(cè)、生物技術(shù)、工業(yè)在線測(cè)量、文物保護(hù)和表面分析等領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用。
　　 現(xiàn)有的LIBS技術(shù)檢測(cè)極限較低,因而改進(jìn)LIBS技術(shù)以增強(qiáng)信號(hào)的強(qiáng)度和降低檢測(cè)極限是目前研究的熱點(diǎn)。為此研究人員提

2、出了很多改進(jìn)方法,其中比較典型的有雙脈沖LIBS技術(shù)、LIBS技術(shù)結(jié)合激光誘導(dǎo)熒光光譜技術(shù)等。它們?cè)跈z測(cè)性能上都有很大提高,但都具有裝置復(fù)雜、成本高等缺點(diǎn),而且操作繁瑣。
　　 近來(lái),Nassef和Elsayed-Ali提出一種叫做火花放電-激光誘導(dǎo)擊穿光譜的改進(jìn)方法,用于檢測(cè)Al和Cu等導(dǎo)體樣品。該技術(shù)具有裝置簡(jiǎn)單操作方便的特點(diǎn),但火花脈沖持續(xù)時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng),容易造成樣品和電極的損傷,制約了其測(cè)量的穩(wěn)定性。針對(duì)該技術(shù)的不足,本文

3、重新設(shè)計(jì)了放電電路,提出了激光燒蝕-快脈沖火花放電等離子體光譜檢測(cè)方法(Laser Ablation—Fast Pulse Discharge Plasma Spectroscopy,LA-FPDPS)。該方法既繼承了傳統(tǒng)LIBS技術(shù)的優(yōu)點(diǎn),又具有信號(hào)強(qiáng)、檢測(cè)極限低和穩(wěn)定性高等特點(diǎn)。
　　 論文首先介紹了原有LIBS技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及不足,提出了LA-FPDPS檢測(cè)方法,設(shè)計(jì)并搭建了實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。對(duì)單晶硅、土壤和鋁合金進(jìn)行了實(shí)驗(yàn),總結(jié)了