【摘要】：激光誘導擊穿光譜(Laser-induced breakdown spectroscopy),簡稱LIBS,是一種元素分析技術。這一技術基于激光燒蝕,通過高功率脈沖激光對樣品進行燒蝕,在樣品表面產生等離子體,然后通過探測器探測等離子體的發(fā)射光譜。LIBS有許多顯著的優(yōu)勢,比如檢測過程可以在短時間內完成、樣品只需要簡單的光學處理、可以用光纖實現遠程和現場檢測等。雖然具有許多優(yōu)點,但與其它類似技術(如電感耦合等離子體質譜法)相比,相對較差的靈敏度往往限制了LIBS的分析性能。隨著LIBS的廣泛應用,提高LIBS靈敏度和效率的研究越來越受到關注。隨著激光技術的飛速發(fā)展,飛秒激光的應用越來越普遍。與納秒激光相比,在LIBS中應用飛秒激光對實驗有許多較明顯的改善,比如更低的燒蝕閾值能量、更少的分餾汽化、更高的空間分辨率、更小的燒蝕質量和更小的樣品損傷。由于更小的樣品損傷和更低的燒蝕閾值能量,使得飛秒LIBS的再現性得到了明顯的改善。到目前為止,很少有研究者使用飛秒激光脈沖研究LIBS。因此,在LIBS實驗中應用飛秒激光是很有必要的。本文由五章組成。第一章介紹了LIBS技術的原理、優(yōu)缺點、應用、國內外的發(fā)展現狀以及增強LIBS光譜強度的一些方法。第二章介紹LIBS的理論背景。第三章研究了不同初始溫度下鍺的飛秒激光誘導擊穿光譜。實驗結果表明,光譜強度隨著溫度的升高而降低。之后研究了半導體鍺的瞬時反射率變化并發(fā)現溫度越高,鍺的瞬時反射率變化越小,從而推測光譜強度隨溫度升高而減小主要是由于反射率的影響。第四章研究空間約束對飛秒激光誘導銅等離子體的影響。當放置圓柱形空腔以約束激光誘導銅等離子體時,觀察到銅原子線的發(fā)射強度明顯增強。實驗結果表明空間約束條件下LIBS的光譜加強比受到約束腔直徑和選擇的原子發(fā)射線的影響,由于等離子體羽的高度低于空腔高度,使得空間約束效應不受約束腔高度的影響。當約束腔直徑為2mm,延遲時間為3.5μs時,測量得到Cu原子線發(fā)射強度的最大加強比約為3。我們將光譜增強歸因于沖擊波的反射對等離子體羽的壓縮。第五章總結本文的研究成果并提出對未來的展望。
【學位授予單位】：吉林大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TN24;O53
【圖文】：

大學的傅院霞等人應用單脈沖 LIBS 技術，檢測了硫酸銅水溶度，通過定標曲線擬合方法，得出了銅元素的檢測限為 23pp的這一研究，為人們檢測水中重金屬污染物提供了參考，有助屬元素的檢測與分析[3]。Knopp 等人使用準分子（308nm）泵過 LIBS 技術測量了溶液中的許多金屬離子（鈉離子、鉛離子些金屬離子的檢測限數據，這一結果有助于更好的分析復雜的素[4]。S 技術不僅在水污染檢測方面大有建樹，而且在空氣污染檢測udragne 等人使用時間分辨 LIBS 方法測量了大氣中的污染物，有氟、氯、硫，其中硫元素是酸雨的罪魁禍首。他們的這一研的對大氣污染，特別是酸雨的預防，為空氣污染的預防和治理

第一章 緒論加熱光，對產生的等離子體進行加熱；（b）垂直再加熱方案，焦在樣品表面，第二束激光沿垂直第一束激光的方向，聚焦到導出的等離子體上，對等離子體進行加熱；（c）垂直預激發(fā)，平行于材料表面的方向入射，在材料上方幾毫米高的空氣中聚的空氣產生等離子體，然后再用一束垂直于樣品表面的激光對行加熱。

平行于材料表面的方向入射，在材料上方幾毫米高的空氣中聚的空氣產生等離子體，然后再用一束垂直于樣品表面的激光對行加熱。圖 1.2 三種不同的雙脈沖組合方式。a）共線雙脈沖方案，（b）垂直再加熱方案，（c）垂直預激發(fā)

【參考文獻】

相關期刊論文 前8條

1 張俊寧;方憲法;張小超;苑嚴偉;周利明;吳海華;;基于激光誘導擊穿光譜的土壤鉀素檢測[J];農業(yè)機械學報;2014年10期

2 王建偉;張娜珍;侯可勇;李海洋;;LIBS技術在土壤重金屬污染快速測量中的應用[J];化學進展;2008年Z2期

3 傅院霞;吳江來;馮源;方霞;管士成;張先q

本文編號：2768428