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利用激光束聚焦入射到样品表面产生激光等离子体,通过对产生的等离子体中原子和离子的发射光谱进行分析实现样品成分的定性和定量分析,这种技术就是激光诱导击穿光谱(Laser-InducedBreakdownSpectroscopy),简称LIBS。LIBS技术作为一种新兴的定量分析手段具有快速、对样品破坏性小、可实现在线及远程下监测等优点。另外可应用于在传统化学分析手段难以应用的领域内,在高温、有毒、远程监测等环境下LIBS技术显示出其独特的优越性,它在研制超导薄膜、纳米材料、环境科学、医学、考古、冶金等领域有广泛的应用前景。高功率密度的激光使样品表面汽化,产生处于激发态的原子和离子,而激发态原子和离子的发射谱线可用于样品成分的鉴定和含量的定量分析,因此LIBS可运用于气体、颗粒和液体基质中的痕量分析。相比于其它成熟的定量分析技术,LIBS技术潜在的优势使得它成为当今该领域研究的热点之一。第一章介绍了LIBS技术的特点、发展和研究现状。第二章介绍了激光诱导击穿光谱技术基本原理,包括激光等离子体的基本性质、LIBS形成的微观机理和发射光谱、激光等离子体模型、辐射机制等内容。第三章主要介绍了实验装置和样品配置。第四章报道了使用单脉冲LIBS技术,研究溶液中Al原子LIBS信号的时间演化特性、ICCD门宽、信号采集延时和激光脉冲能量对LIBS信号的影响,得到了最佳实验优化参数和Al元素的396.15nmLIBS检测限。实验表明最优化实验参数为激光能量50mJ、ICCD门宽150ns和信号采集延迟1200ns。在该优化条件下研究了溶液中Al原子LIBS信号强度与溶液浓度的关系,得到水溶液中Al元素的396.15nmLIBS检测限(LOD)为26.79ppm,混合溶液中Al元素的396.15nmLIBS检测限为28.85ppm。第五章使用双脉冲LIBS技术,研究了双脉冲之间的延时对LIBS信号强度增强效应的影响和Al元素的396.15nmLIBS检测限,以及在相同条件下,单脉冲和双脉冲LIBS的相关实验结果比较。实验结果表明,两脉冲之间的最佳延迟为1000ns,相对第二束激光ICCD最佳采集信号延迟100ns。在最优化实验条件下得到水溶液中Al元素的396.15nmLIBS检测限为11.93ppm,混合溶液中Al元素的396.15nmLIBS检测限为14.46ppm。相对单脉冲LIBS,双脉冲LIBS检测限提高了大约3倍最后,在总结所做工作的基础上,对后期工作开展进行了展望。