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激光誘導(dǎo)擊穿光譜(LIBS)是一種激光燒蝕光譜分析技術(shù),激光聚焦在測試位點,當(dāng)激光脈沖的能量密度大于擊穿閾值時,即可產(chǎn)生等離子體。基于這種特殊的等離子體剝蝕技術(shù),通常在原子發(fā)射光譜技術(shù)中分別獨立的取樣、原子化、激發(fā)三個步驟均可由脈沖激光激發(fā)源一次實現(xiàn)。等離子體能量衰退過程中產(chǎn)生連續(xù)的軔致輻射以及內(nèi)部元素的離子發(fā)射線,通過光纖光譜儀采集光譜發(fā)射信號,分析譜圖中元素對應(yīng)的特征峰強度即可以用于樣品的定性以及定量分析。
自從1960年*臺紅寶石激光器的發(fā)明為原子光譜分析注入新鮮血液之后,類似于火花源的激光光束聚焦擊穿現(xiàn)象即見諸文獻報道。1962年Jarrell-Ash的Brech發(fā)表*篇關(guān)于用激光產(chǎn)生等離子體進行分析的文章,標(biāo)志著激光燒蝕分析技術(shù)的誕生。1964年,得益于激光器Q開關(guān)脈沖技術(shù),使得激光燒蝕無需通過輔助電極放電,直接通過激光產(chǎn)生等離子體進行分析,這也是今天LIBS的雛形。至20世紀(jì)80年代,美國Los Alamos實驗室利用激光等離子體的光譜信息實現(xiàn)了對于物質(zhì)元素信息的測量,從而將該技術(shù)正式命名為LIBS (Laser Induced Breakdown Spectroscopy)。本世紀(jì)分析領(lǐng)域的一大新聞就是美國NASA采用LIBS技術(shù)作為火星車表面礦物分析手段——ChemCam,并地完成了科考任務(wù)。因而,LIBS技術(shù)的應(yīng)用也相應(yīng)地成為了一大研究熱門。
與其他常用元素分析的方法相比,其主要優(yōu)點有:
(1) 利用激光*的性能,可實現(xiàn)遠程、實時、在線元素檢測。
(2) 儀器體積相對較小,適用于現(xiàn)場分析、可在惡劣條件下進行測定。
(3) 可用于各種形態(tài)的固體、液體甚至氣體分析,而且無需繁瑣的樣品前處理過程,分析簡便、快速。
(4)可測定難溶解的高硬度材料,對樣品尺寸要求不嚴(yán)格,且對樣品的破壞性小,實現(xiàn)微損甚至近于無損檢測,樣品消耗量極低(約0.1μg-0.1mg)。
(5) 分析時間短,從激光脈沖發(fā)射到信號收集的整個過程僅僅需要毫秒級別的時間。
(6) 可進行多元素同時檢測。