激光誘導擊穿光譜(Laser induced breakdown spectroscopy,LIBS)技術(shù),是一種利用高能量密度激光,擊穿樣品產(chǎn)生等離子體,測量等離子體冷卻時目標元素所發(fā)出的光譜來進行化學成分檢測、分析的技術(shù)。LIBS技術(shù)因其操作簡便、檢測速度快、可遠距離非接觸檢測和可現(xiàn)場應(yīng)用等特點被廣泛應(yīng)用到多個領(lǐng)域。海洋中金屬元素現(xiàn)場在線LIBS檢測技術(shù),有望在海洋科學調(diào)查和水資源環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域得到應(yīng)用。然而,在海洋探測或水環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域,受到水溶液內(nèi)部復雜基質(zhì)效應(yīng)的影響,LIBS技術(shù)在針對水溶液樣品金屬元素的連續(xù)在線檢測應(yīng)用中受到很大的制約。針對LIBS技術(shù)在液體樣品金屬成分連續(xù)在線檢測應(yīng)用需求,本文設(shè)計實現(xiàn)了一套微孔噴射輔助系統(tǒng),該系統(tǒng)利用微米量級小孔矩陣和壓電陶瓷震蕩片構(gòu)成微孔噴射輔助系統(tǒng),可以將流動液體樣品轉(zhuǎn)化成小液滴并快速連續(xù)噴出,形成密集液滴柱輔助LIBS系統(tǒng)進行檢測。并以海洋中常見的Ca元素為例,對激光能量、微孔孔徑等實驗參數(shù)對譜線特性的影響進行了分析,優(yōu)化了實驗參數(shù)。計算了等離子體的電子密度和電子溫度,對系統(tǒng)等離子體的物理特性進行了分析。驗證了該方法的連續(xù)定量能力,該方... 

【文章來源】：青島大學山東省

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 引言
    1.1 論文研究背景和意義
    1.2 激光誘導擊穿光譜技術(shù)
    1.3 論文章節(jié)安排
第二章 LIBS技術(shù)理論基礎(chǔ)及其在液體樣品檢測領(lǐng)域應(yīng)用的研究進展
    2.1 激光誘導等離子體特性參數(shù)
        2.1.1 激光誘導等離子體電子溫度
        2.1.2 激光誘導等離子體電子密度
    2.2 LIBS用于定量分析的理論基礎(chǔ)
        2.2.1 LIBS用于定量分析的基本假設(shè)
        2.2.2 LIBS定量研究方法
    2.3 LIBS技術(shù)在液體樣品檢測領(lǐng)域應(yīng)用研究進展
第三章 MHS輔助裝置設(shè)計實現(xiàn)及MHS-LIBS實驗方案
    3.1 微孔噴射輔助系統(tǒng)
    3.2 MHS-LIBS系統(tǒng)
        3.2.1 激光光源
        3.2.2 分光系統(tǒng)
    3.3 實驗方案與程序
        3.3.1 實驗方案
        3.3.2 實驗操作程序
        3.3.3 樣品的制備
    3.4 本章小結(jié)
第四章 MHS-LIBS參數(shù)優(yōu)化及等離子體物理特性
    4.1 MHS-LIBS光譜特性
        4.1.1 積分脈沖數(shù)對信號的影響
        4.1.2 激發(fā)脈沖能量對信號的影響
        4.1.3 微孔噴射矩陣孔徑大小對信號的影響
        4.1.4 實驗數(shù)據(jù)的校正
    4.2 MHS-LIBS等離子體物理特性
        4.2.1 電子溫度計算
        4.2.2 電子密度特性
    4.3 本章小結(jié)
第五章 MHS-LIBS系統(tǒng)檢測能力評估
    5.1 MHS-LIBS低濃度檢測限
    5.2 基于MHS-LIBS的 Ca元素連續(xù)定量分析
        5.2.1 Ca元素定量分析
        5.2.2 微孔噴射輔助LIBS連續(xù)在線檢測能力評估
    5.3 本章小結(jié)
第六章 MHS-LIBS系統(tǒng)在海洋金屬元素檢測中的應(yīng)用研究
    6.1 實驗系統(tǒng)改進與性能分析
        6.1.1 實驗系統(tǒng)改進
        6.1.2 氣流速度對系統(tǒng)的影響
        6.1.3 液體流速的影響
        6.1.4 激光頻率的影響
        6.1.5 系統(tǒng)穩(wěn)定性
        6.1.6 實驗數(shù)據(jù)校正
    6.2 海洋中金屬元素MHS-LIBS定量分析方法研究
        6.2.1 海洋金屬元素檢測限
        6.2.2 海洋金屬元素定量檢測
    6.3 海水鹽度檢測
    6.4 本章小結(jié)
第七章 總結(jié)與展望
參考文獻
攻讀學位期間的研究成果
致謝



本文編號：2907317