激光誘導擊穿光譜可實現快速實時在線分析

　　激光誘導擊穿光譜是一種原子發射光譜儀，幾乎所有固相、液相和氣相基質中的元素都可以進行定性和定量分析。與傳統的檢測方法如ICP-OES或XRF不同，激光誘導擊穿光譜系統在檢測過程中不需要復雜的樣品制備。為了實現這一目標，LIBS使用高能聚焦脈沖激光束將樣品激發到等離子體狀態，并分析相應元素的發射光譜。元素發射光譜的波長與元素的種類直接相關，而元素譜線的強度則與元素的含量有關。

 

　　激光誘導擊穿光譜系統需要的樣品很少，進行元素分析時對樣品的損傷很小；具有自潔能力，幾乎不需要制樣；可實現快速實時在線分析；具有遙測能力，可在有毒、強輻射等惡劣環境下實現遠距離非接觸測量；具有ppm檢測靈敏度，可檢測微量元素。

　　脈沖激光束通過透鏡會聚后照射在固體靶材表面。激光傳遞給目標的能量大于熱擴散和熱輻射造成的能量損失，能量在目標表面上累積。當能量密度超過靶材的電離閾值時，靶材表面可形成等離子體，表現為強烈的火花并伴有聲音。激光誘導等離子體的溫度非常高，通常在10000K以上。等離子體包含大量的激發原子、單個和多個電離離子和自由電子。被激發的原子和離子從高能態躍遷到低能態，發出特定波長的光輻射，用高靈敏度的光譜儀對這些光輻射進行檢測和光譜分析，就可以得到被測樣品的組成和含量。激光誘導擊穿光譜一般聚焦后的激光功率密度達到GW/cm2數量級，光斑處的材料經蒸發、氣化、霧化后電離，形成高溫、高壓、高電子密度的等離子體。