本文關(guān)鍵詞：無自吸收效應(yīng)的光學(xué)薄激光誘導(dǎo)擊穿光譜研究與性能評(píng)估　出處：《中國科學(xué):物理學(xué) 力學(xué) 天文學(xué)》2017年12期 　論文類型：期刊論文

  更多相關(guān)文章： 激光誘導(dǎo)擊穿光譜 光學(xué)薄膜 自吸收效應(yīng)

【摘要】：針對(duì)影響激光誘導(dǎo)擊穿光譜(LIBS)定量分析精度的自吸收效應(yīng),發(fā)展了新型的光學(xué)薄激光誘導(dǎo)擊穿光譜(OT-LIBS)技術(shù),通過匹配等離子體光譜中元素雙線強(qiáng)度比與理論值來設(shè)置曝光延時(shí),從而直接由實(shí)驗(yàn)裝置獲得無自吸收的元素發(fā)射譜線,不僅避免了建模校正的誤差,且未額外增加設(shè)備.通過對(duì)比Boltzmann平面的線性相關(guān)度以及自吸收(SA)系數(shù),驗(yàn)證了OT-LIBS能夠誘導(dǎo)產(chǎn)生光學(xué)薄等離子體.與傳統(tǒng)的自吸收效應(yīng)校正方法相比,OT-LIBS所獲Boltzmann平面的線性相關(guān)度達(dá)到0.99,而且SA系數(shù)達(dá)到最大值,證明自吸收效應(yīng)最小.單變量定標(biāo)的定量分析結(jié)果表明,相比于傳統(tǒng)LIBS,OT-LIBS將Al元素定標(biāo)線的線性相關(guān)度由0.86提高至0.98,平均絕對(duì)測(cè)量誤差由1.2%降低至0.13%,檢測(cè)精度提高了一個(gè)量級(jí).探討了OT-LIBS的邊界條件、適用性和局限性,該技術(shù)對(duì)Al元素含量和脈沖激光能量的限定范圍分別為0 20.8%和大于16.9?mJ,對(duì)Al元素含量和脈沖激光能量的可適用范圍分別為0 15.9%和大于33.1?mJ.本技術(shù)有助于進(jìn)一步推動(dòng)LIBS的工業(yè)化應(yīng)用步伐.
[Abstract]:A novel optical thin laser induced breakdown spectroscopy (OT-LIBS) technique is developed for the self-absorption effect which affects the accuracy of laser induced breakdown spectroscopy (LIBS). By matching the two-line intensity ratio of elements in the plasma spectrum with the theoretical values, the exposure delay is set, and the emission lines without self-absorption are obtained directly from the experimental device, which not only avoids the error of modeling correction. By comparing the linear correlation of the Boltzmann plane and the self-absorption coefficient. It is verified that OT-LIBS can induce the generation of optical thin plasma, which is compared with the traditional self-absorption correction method. The linear correlation degree of Boltzmann plane obtained by OT-LIBS is 0.99, and the SA coefficient reaches the maximum, which proves that the self-absorption effect is the least. The quantitative analysis results of univariate calibration show that the self-absorption effect is the least. Compared with the traditional LIBS OT-LIBS, the linear correlation of the calibration line of Al is increased from 0.86 to 0.98, and the average absolute measurement error is reduced from 1.2% to 0.13%. The detection accuracy is improved by one order of magnitude. The boundary condition, applicability and limitation of OT-LIBS are discussed. The limiting range of Al content and pulsed laser energy is 0 20.8% and 16. 9? The applicable range for Al content and pulsed laser energy is 0 15.9% and more than 33. 1? This technology is helpful to further promote the industrial application of LIBS.
【作者單位】： 山西大學(xué)激光光譜研究所山西大學(xué)量子光學(xué)與光量子器件國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;山西大學(xué)極端光學(xué)協(xié)同創(chuàng)新中心;
【基金】：國家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃(編號(hào):2017YFA0304203) 國家自然科學(xué)基金(編號(hào):61775125,61475093,61378047,11434007) 長江學(xué)者和創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)發(fā)展計(jì)劃(編號(hào):IRT13076) 山西省重大科技專項(xiàng)(編號(hào):MD2016-01)資助項(xiàng)目
【分類號(hào)】：O53;TN24
【正文快照】： 1引言激光誘導(dǎo)擊穿光譜(L a s e r-i n d u c e d B r e a k d o w n S p e c-t r o s c o p y,L I B S)是將高功率脈沖激光聚焦于樣品表面,被燒蝕部位迅速融化氣化形成高溫等離子體,通過測(cè)量其發(fā)射光譜的特征得知樣品的元素組分.L I B S可以分析元素周期表中幾乎所有的元素,

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