隨著科學(xué)技術(shù)和社會(huì)生活的快速發(fā)展,對當(dāng)今分析測試技術(shù)提出了新的挑戰(zhàn)。激光誘導(dǎo)擊穿光譜作為一種用于物質(zhì)成分、元素分析的核心技術(shù)手段,由于其檢測速度快,樣品無需復(fù)雜的預(yù)處理、微損等特點(diǎn),為材料成分分析打開了一個(gè)便捷的窗口。激光誘導(dǎo)擊穿光譜是一種能夠?qū)�、液和氣等多狀態(tài)物質(zhì)進(jìn)行無損或微損,快速,原位,多元素同時(shí)分析以及遠(yuǎn)距離測試的光譜分析技術(shù)�；谶@些優(yōu)點(diǎn),激光誘導(dǎo)擊穿光譜廣泛地用于環(huán)境監(jiān)測、工業(yè)、古董檢測、農(nóng)業(yè)與食品化學(xué)、外星球地質(zhì)探測等領(lǐng)域。但是激光誘導(dǎo)擊穿光譜存在檢測靈敏度偏低、檢出限高、分析結(jié)果可重復(fù)性差等缺點(diǎn),所以如何充分利用激光誘導(dǎo)擊穿光譜的優(yōu)點(diǎn),提高激光誘導(dǎo)擊穿光譜檢測水平的方法越來越成為研究熱點(diǎn)。許多研究小組采用雙脈沖方法彌補(bǔ)單脈沖激光誘導(dǎo)擊穿光譜的靈敏度偏低,可重復(fù)性差等不足。但是在單脈沖的基礎(chǔ)上另加一束激光成本高,設(shè)備復(fù)雜。近年來,隨著激光誘導(dǎo)擊穿光譜的不斷發(fā)展,將激光誘導(dǎo)擊穿光譜與其他技術(shù)聯(lián)用,進(jìn)而發(fā)揮各種技術(shù)的優(yōu)勢,拓展激光誘導(dǎo)擊穿光譜在微量和痕量元素分析領(lǐng)域的應(yīng)用成為一種新的趨勢。大氣壓輝光放電,一種在大氣壓下的直流輝光放電,惰性氣體在電場中激發(fā)產(chǎn)生等離子體。大氣壓... 

【文章來源】：上海師范大學(xué)上海市

【文章頁數(shù)】：66 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

激光誘導(dǎo)

上海師范大學(xué)碩士學(xué)位論文第一章緒論9成：等離子體區(qū)域，沖擊區(qū)域和能量吸收區(qū)域，如圖1-2b）所示。圖1-2LIBS工作原理圖a）。等離子體示意圖b）。1.3.2等離子體對激光的吸收等離子體可以由許多途徑吸收在其中傳播的激光的能量，使之電離度增大，溫度升高。吸收激光的方法可分為正常吸收與反常吸收兩種。正常吸收是指處于激光電場里面的粒子被激勵(lì)而產(chǎn)生高頻率的振蕩，能夠以一定幾率與粒子發(fā)生碰撞，從而把能量傳遞于較重地粒子，使等離子體的溫度得以升高。反常吸收指的是通過許多種非碰撞機(jī)制，從而使激光能量轉(zhuǎn)變成等離子體波能量的過程。等離子體波攜帶的能量，通過各種耗散方式轉(zhuǎn)變?yōu)榈入x子體的熱能，也會(huì)使等離子體升溫[43]。反常吸收可以劃分為共振吸收與多種非線性參量不穩(wěn)定性產(chǎn)生的兩種吸收，共振吸收是指在臨界周圍將P極化激光束的能量轉(zhuǎn)換為電子波能量，參量不穩(wěn)定就可視為激光衰變?yōu)槠渌ǖ倪^程，包含與激光頻率不同的電磁波。除此之外，激光束能夠在等離子體中自聚焦，甚至變成一根根的絲（成絲現(xiàn)象）。這些互相作用往往不是孤立存在的，存在相互競爭與耦合。短波長的激光碰撞吸收是主要

上海師范大學(xué)碩士學(xué)位論文第二章大氣壓輝光放電裝置的搭建13第二章大氣壓輝光放電裝置的搭建2.1大氣壓輝光放電裝置的研究與改進(jìn)在大氣壓下操作的等離子體（例如電暈放電和輝光放電）已經(jīng)通過軟化學(xué)電離途徑用于分子分析超過30年。電暈放電的由于其放電的簡單性，而成為當(dāng)前廣泛用于等離子體質(zhì)譜的離子源。但是，電暈放電的低工作電流（通常為幾微安）會(huì)導(dǎo)致試劑離子的密度相對低，進(jìn)而損害檢出限，并使電離過程更容易產(chǎn)生基質(zhì)效應(yīng)[74,75]。研究發(fā)現(xiàn)，大氣壓輝光放電（APGD）中使用氦氣后，可以以更高的試劑離子密度進(jìn)行大氣壓化學(xué)電離[76,77]。氦氣在更高的工作電流（50~250μA）和高能態(tài)APGD（>19eV）條件下可以產(chǎn)生更大的通量和更多種類的試劑離子。在原始的APGD中，樣品直接放電。但是，輝光放電占據(jù)大量體積，因此這種樣品引入方法會(huì)導(dǎo)致等離子體不穩(wěn)定。Andrade等人[78]開發(fā)了一種具有氦氣的APGD，以進(jìn)一步改善APGD的設(shè)計(jì)。在新的APGD中，將放電與采樣區(qū)域隔離，樣品被引入到流動(dòng)的余輝中，新的電離源被稱為流動(dòng)大氣壓余輝（FAPA）。由于樣品未進(jìn)入活性等離子體區(qū)域，因此可以使用10至50mA之間的放電電流，而不會(huì)造成分析物大量破碎或降解。圖2-1所示是FAPA兩種原始的放電形式[79]。圖2-1（a）原始的針對板FAPA裝置圖。（b）新的針-毛細(xì)管FAPA裝置圖本研究在前人對APGD研究的基礎(chǔ)上，通過對FAPA的研究與改進(jìn)，結(jié)合空心陰極放電與雙脈沖等實(shí)驗(yàn)思路，采用大氣壓輝光放電裝置作為激光誘導(dǎo)擊穿光譜激發(fā)樣品的另一等離子激發(fā)源，實(shí)現(xiàn)激光誘導(dǎo)擊穿光譜與大氣壓輝光放電結(jié)合，同時(shí)激發(fā)固體樣品，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]用激光誘導(dǎo)擊穿光譜技術(shù)定量分析土壤中Ba和Sr[J]. 陳添兵,姚明印,劉木華,雷澤劍,彭秋梅,徐媛,張旭.  光譜學(xué)與光譜分析. 2012(06)
[2]基于激光誘導(dǎo)擊穿光譜技術(shù)的土壤泥漿中Pb元素檢測[J]. 盧淵,吳江來,李穎,郭金家,程凱,侯華明,鄭榮兒.  光譜學(xué)與光譜分析. 2009(11)



本文編號：3571018