紧凑型激光诱导击穿光谱仪的研制

作     者：王金梅 刘旭峰 郑培超 陈光辉 刘少剑 李刚 杨志 孙志诚 WANG Jinmei;LIU Xufeng;ZHENG Peichao;CHEN Guanghui;LIU Shaojian;LI Gang;YANG Zhi;SUN Zhicheng

作者机构：重庆邮电大学光电工程学院光电信息感测与传输技术重庆市重点实验室重庆400065 

出 版 物：《量子电子学报》 (Chinese Journal of Quantum Electronics)

年 卷 期：2024年第41卷第3期

页      面：437-445页

学科分类：07[理学] 070302[理学-分析化学] 0703[理学-化学] 

基　　金：国家自然科学基金(32171627) 重庆邮电大学成果研制展示项目(A2023-041) 重庆市教委科学技术研究项目(KJZD-M202200602) 重庆市留学人员回国创业创新支持计划项目(RC2022-56) 

主　　题：光谱学 激光诱导击穿光谱 紧凑型LIBS光谱仪 定量分析 参数优化 

摘      要：基于煤质分析、冶金、水质检测等众多领域对激光诱导击穿光谱技术(LIBS)的需求,本研究设计了一台基于激光诱导击穿光谱原理的紧凑型快速检测装置,其具有良好的稳定性和较高的激光能量(0~100 mJ),可进行全自动化谱线对比与筛选,从而实现多样品、多元素的LIBS快速检测。在参数优化的基础上,利用该装置对7个钢样所含的硅元素与碳元素进行了检测分析。实验结果表明,当延迟时间为1μs、离焦量为0 mm、激光能量为60 mJ时,可以获得最佳的硅、碳特征光谱数据。在最优实验条件下,对7个样品进行定量分析,利用内标法建立硅、碳元素的定标拟合曲线,其相关系数分别为0.986和0.999,相对强度比的相对标准误差不超过5%,预测值与实际值偏差较小。研究结果验证了该仪器具有良好的分析性能,对多元素检测、可移动式LIBS仪器的发展具有参考意义。