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激光誘導光譜儀技術發(fā)展趨勢
發(fā)布時間：2019-08-07 13:42:02 點擊：7521
LIBS激光誘導光譜儀是一種分析等離子體發(fā)射光的分析儀器，激光聚焦在測試位點，當激光脈沖的能量密度大于擊穿閾值時，即可產生等離子體。
自從1960年第一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)表第一篇關于用激光產生等離子體進行分析的文章，標志著激光燒蝕分析技術的誕生。1964年，得益于激光器Q開關脈沖技術，使得激光燒蝕無需通過輔助電極放電，直接通過激光產生等離子體進行分析，這也是今天LIBS的雛形。至20世紀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)了對于物質元素信息的測量，從而將該技術正式命名為LIBS (Laser Induced Breakdown Spectroscopy)。本世紀分析領域的一大新聞就是美國NASA采用LIBS技術作為火星車表面礦物分析手段——ChemCam，并出色地完成了科考任務。因而，LIBS技術的應用也相應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） 利用激光特有的性能，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。
激光誘導光譜儀技術發(fā)展趨勢
遠距離輻射光接收技術及光纖傳感技術的迅速發(fā)展使得激光技術對高溫、惡劣環(huán)境下的非接觸分析得以實現(xiàn)，對環(huán)境的較好適應性使其成為優(yōu)秀的原位監(jiān)測手段，賦予其優(yōu)異的實用性。憑借著以上優(yōu)勢，LIBS技術在光譜分析領域的舞臺上嶄露頭角。在過去的三十多年中，國際研究者對LIBS的理論基礎進行了大量的研究工作。主要集中于高速相機拍攝LIBS等離子體形貌、不同物質時間分辨譜圖、LIBS等離子體溫度及電子數(shù)密度的估算、激光與物質相互作用機理的研究等。
到目前國內已經有LIBS技術的各類光譜儀，國外分析儀器的價格變得不再昂貴，行業(yè)處于多家企業(yè)共存，百家爭鳴的狀態(tài)。
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