激光诱导击穿光谱技术讲解VIP免费

激光诱导击穿光谱的原理、装置及在地质分析中的应用摘要激光诱导击穿光谱技术LIBS)是一种目前正在发展中的对样品中元素成分进行快速、现场定量检测的分析技术。为了了解激光诱导击穿光谱技术(LIBS)技术和发展现况以及这项技术的应用情况，在课堂学习和相关基础实验的基础上，通过查阅相关文献和书籍进行了分析、整理、归纳。文章从LIBS的由来、基本原理和实验装置进行了综述，讨论了激光诱导击穿光谱技术在地质分析方面的应用。LIBS技术应用方便快捷，且应用前景广泛。关键字：激光诱导击穿光谱；元素分析；地质分析ThePrincipleandDeviceofLaserInducedBreakdownSpectroscopyanditsApplicationinGeologicalAnalysisABSTRACTLaser-inducedbreakdownspectroscopy(LIBS)isakindofanalysistechniquecurrentlyindevelopment,whichisappliedforrapidandon-sitequantitativedetectionoftheelementsofthesample.Tocomprehendthelaserinducedbreakdownspectroscopy(LIBS)technology,thecurrentdevelopmentstatusofLIBStechnologyandtheapplicationofthetechnology,LIBStechnologywasanalyzed,arranged,andsummarizedonthebasisofclassroomlearning,therelatedbasicexperimentsandconsultingrelevantliteraturesandbooks.Theorigin,basicprincipleandexperimentalapparatusofLIBSarereviewedinthispaperandtheapplicationsoflaserinducedbreakdownspectroscopyingeologicalanalysisarediscussed.TheapplicationofLIBStechnologyarefastandconvenientandLIBStechnologywillhavebroadapplicationprospects.Keywords:LaserInducedBreakdownSpectroscopy;elementalanalysis;geologicalanalysis1引言12激光诱导击穿光谱的原理23激光诱导击穿光谱的装置33.1激光诱导击穿光谱的实验装置34激光诱导击穿光谱在地质分析中的应用54.1激光诱导击穿光谱技术的应用现状54.2激光诱导击穿光谱技术在地质方面的应用54.3激光诱导击穿光谱技术在其他方面的应用75分析与讨论85.1结果分析85.2激光诱导击穿光谱技术的优点85.3激光诱导击穿光谱技术的局限86结论9参考文献1011引言激光诱导击穿光谱法（LaserInducedBreakdownSpectroscopy简称为LIBS，是由美国LosAlamos国家实验室的DavidCremers研究小组于1962年提出和实现的。自从1962年该小组成员Brech最先提出了用红宝石微波激射器来诱导产生等离子体的光谱化学方法之后，激光诱导击穿光谱技术开始被广泛应用于气体、液体和固体等各个领域［1,2］。近三十年来，激光诱导击穿光谱测量技术在各行各业都有不同程度的应用。早期，运用LIBS装置研究如何提高测量精度；到上个世纪九十年代中期开始出现了便携式半定量的成品仪器，LIBS仪器开始向经济型方向发展，其运用也更加广泛［3-5］。当前的激光诱导击穿光谱技术主要应用于冶金［6］和矿业［7］、燃烧［8,9］、水［10］和土壤污染［11-14］、空气污染和环境监测、艺术品及染料鉴定等行业，尤其是在工业环境恶劣的领域如矿业、冶金等方面的应用更突显出该方法的优越性。本文是从激光诱导击穿光谱的原理、实验装置的组成以及各部分的作用方面进行了介绍，并着重综述了激光诱导击穿光谱技术在地质分析方面的矿石的元素分析、土壤中某些元素的分析和对煤炭中元素分析三个方面进行了综述。激光诱导击穿光谱检测过程简单快速，物质蒸发和激化可一次性完成，实现真正的快速分析，而且可以同时对多种元素进行分析。2激光诱导击穿光谱的原理23在激光器之外，作为最终光谱的探测收集的装置，光谱仪也是激光诱导击穿光谱技术装置系统中另外一重要的设备。光谱仪是用来测定光的波长、能量等性质的仪器，一般使用棱镜或衍射光栅和光电倍增管等组成，按波段区域分，一般有红外线、可见光、紫外线、微波、X射线光谱仪等不同波段的光谱仪；按分光元件的不同，可以分为干涉光谱仪、棱镜光谱仪和光栅光谱仪等；按探测方式来分，有直接用眼睛观察的分光镜，用感光胶片记录的摄谱仪，以及用光电或者热电元件探测光谱的分光光度计等。在棱镜或者衍射光栅的作用下，由于不同波长的折射系数的不同，一束不可区分的不同波长的光在空间位置上被...