AvaLIBS激光誘導擊穿光譜測量系統(tǒng)是怎樣進行材料分析的

激光誘導等離子光譜（LIPS）或者更常見的叫法激光誘導擊穿光譜（LIBS）是一種原子發(fā)射光譜，它使用脈沖激光器作為激發(fā)源。激光脈沖（典型值10 ns）聚焦到被測物體的表面，使被測材料表面的激光功率密度超過1 GW/cm2。在如此之高的激光功率密度作用下，被測材料表面就會有幾微克的物質被噴射出來同時材料表面還會產生壽命很短但亮度很高的等離子體，其瞬間溫度可達10,000 ºC 。冷卻過程中，處于激發(fā)態(tài)的原子和離子從高能態(tài)躍遷到低能態(tài)，并發(fā)射出具有特定波長的光輻射。

AvaLIBS激光誘導擊穿光譜測量系統(tǒng)，可以對固體、液體、氣體中元素做快速定性定量分析。AvaLIBS的光譜分析范圍是200-1070 nm，光學分辨率0.1nm（FWHM），檢測靈敏度達到ppm級。

AvaLIBS可以直接對材料進行分析，而不需要對材料做任何預處理。但如果樣品表面涂覆有其它物質（比如氧化的或者涂層的鋼材）時，則要用激光先把樣品表面的涂層清理干凈。激光清除過程的效率取決于材料種類及激光能量。此外，激光等離子體所產生的超聲波對去除半流體或者粘性污物有非常好的效果。例如，可以分析表面裹有幾厘米厚OH礦泥的金屬。

AvaLIBS做過標定后就可以對基體材料中的微量元素進行定量分析，比如分析鋼材中的鉻，鋁合金中的鎂，玻璃中的鐵，硫酸銅中的銅等。標定時要使用經(jīng)過鑒定的樣品材料，這個樣品材料與被測材料具有相同的基體，但含有不同含量的被分析元素。在分析時通常采用所謂的“內部標準化”的過程，即把被分析元素的譜線強度和基體材料的譜線強度進行比較，這樣就可以減少由于激光的脈沖 - 脈沖能量不一致性所導致的等離子體條件變化對測量結果的影響。AvaLIBS測量的靈敏度與許多因素有關：分析元素和基體材料的結合方式，測量距離，以及是否需要遙測等。測量結果的正確性可優(yōu)于10%，精度可優(yōu)于5%。

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