LIBS 激光诱导击穿光谱是光谱分析领域一种崭新的分析手段，其基本原理是使用高能量激光光源，在分析材料表面形成高强度激光光斑(等离子体)，使样品激发发光,这些光随后通过光谱系统和检测系统进行分析，这种技术对材料中的绝大部分无机元素非常敏感。同时能分析低原子数元素例如:氢-钠的元素，这些元素用其他技术很难分析。其主要技术优势和发展现状具体如下。
一、激光诱导击穿光谱技术上的优势
1、几乎不受光谱干扰的影响;
2、具有ppm级的检测限和高灵敏度、检测精度和准确度;
3、具有兼容Windows操作系统的强大分析软件和光谱数据库。
4、基本无周期性更换的耗材，配置激光可连续使用超过600 000次以上;
5、样品制备过程非常简单，还可利用重复脉冲的方法对样品表面进行清洁处理或除去表面涂层;
6、只需很少的样品(1-10g)便可以进行高通量分析，大大降低分析成本;
7、真正意义上的无损检测，只消耗微量的样品，激光入射到样品上几乎不会产生加热效应;
8、可以对任何物理状态的样品进行元素分析，包括固态、液态、气态和各种混合物;
9、对于所有可检出的元素同事测定的分析时间降至大约20秒，相对应其他分析技术有明显优势;
10、环境适应性好，几乎没有特殊要求。只需连接上电源即可工作，不需水冷和压缩空气。能满足野外实验的要求;
二、激光诱导击穿光谱技术发展现状
传统的基于纳秒脉冲激光的LIBS系统，由于激光功率强、脉冲持续时间长、等离子体屏蔽效应等问题，而存在一系列问题。这些问题影响了其再现性和信噪比。飞秒LIBS(fs-LIBS)不会产生等离子体的屏蔽效应，因为其超短的脉冲持续时间阻碍了激光与物质相互作用的时间。飞秒脉冲功率密度高，因此可以有效地电离和分解材料，信背比更高，光谱分辨率更精确。
等离子体丝诱导击穿光谱(FIBS)是一种同时结合了LIBS技术和飞秒激光光丝的技术。激光光丝是超短、高强度的光束在大气等透明介质中传播时，克尔自聚焦效应和等离子体散焦效应二者之间动态平衡。飞秒激光光丝产生了一个长而稳定的激光等离子体通道，保证了激光功率密度的稳定性，从而提高了测量的稳定性。然而，当激光能量增加时，功率和电子密度达到饱和——这就是所谓的激光光强钳制效应，它限制了FIBS的检测灵敏度。
幸运的是，多根光丝干涉形成的等离子体光栅具有突破单根光丝强度钳制的特性，且等离子体光栅中的电子密度已被证明比光丝中的电子密度高一个数量级。
基于这一发现，上海华东师范大学曾和平教授领导的课题组最近展示了一种新技术：飞秒等离子体光栅诱导击穿光谱(GIBS)。GIBS能够有效克服ns-LIBS、fs-LIBS和FIBS的缺点。在相同的初始脉冲条件下，信号强度提升了三倍多，且由等离子体光栅诱导的等离子体的寿命约是FIBS诱导的等离子体的两倍。飞秒等离子体光栅没有等离子体屏蔽效应，且具有较高的功率和电子密度，因此可用于定量分析。
上一篇：马弗炉功能特点及注意事项
45
449717568