以香蕉、菠蘿、獼猴桃三種水果為樣品,使用波長(zhǎng)為532 nm的激光聚焦到樣品表面產(chǎn)生等離子體,然后檢測(cè)等離子體中原子和離子的發(fā)射光譜,分析水果中的微量元素和激光誘導(dǎo)等離子體特性。通過優(yōu)化實(shí)驗(yàn)參數(shù),分析譜線強(qiáng)度和信噪比,得到香蕉、菠蘿和獼猴桃的較佳ICCD門延時(shí)為500 ns、400 ns和400 ns,較佳門寬為800 ns、600 ns和400 ns;檢測(cè)到香蕉、菠蘿、獼猴桃中含有Mg、Ca、Fe等微量元素,其中菠蘿、獼猴桃還檢測(cè)到微量元素Na;通過Boltzmann斜線法計(jì)算電子溫度,得到香蕉、菠蘿、獼猴桃等離子體的電子溫度分別為11606 K、10811 K和10685 K;通過H譜線Stark展寬法,非H譜線Stark展寬法和Saha-Boltzmann方程法計(jì)算電子密度,得到的電子密度不相同;分析等離子體的電子溫度、電子密度及其數(shù)據(jù)處理過程中遇到的問題,以期對(duì)水果中微量元素的定量分析做參考。

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圖1實(shí)驗(yàn)裝置簡(jiǎn)易圖

由Nd:YAG激光器發(fā)出的激光經(jīng)過透鏡聚焦到水果樣品,在樣品表面形成等離子體,等離子體的發(fā)射光譜被光接收透鏡接收,經(jīng)過光纖傳輸?shù)焦庾V儀上,光譜儀對(duì)采集到的光譜進(jìn)行分光,ICCD(IntensifiedCharge-coupledDevice,簡(jiǎn)稱ICCD)攝譜并將采集的光信號(hào)....

圖2香蕉隨延時(shí)變化的光譜圖

本實(shí)驗(yàn)優(yōu)化得到的最佳激光功率是0.450W,曝光時(shí)間為0.2ms,累積平均次數(shù)為5次,增益為800,香蕉、菠蘿、獼猴桃的采集門寬為800、600、400ns,在改變ICCD采集延時(shí)的情況下,香蕉、菠蘿、獼猴桃的時(shí)間分辨光譜三維圖像分別如圖2、圖3、圖4所示。圖3菠蘿隨延時(shí)....

圖3菠蘿隨延時(shí)變化的光譜圖

圖2香蕉隨延時(shí)變化的光譜圖圖4獼猴桃隨延時(shí)變化的光譜圖

圖4獼猴桃隨延時(shí)變化的光譜圖

圖3菠蘿隨延時(shí)變化的光譜圖由三種水果的時(shí)間分辨光譜可看出激光誘導(dǎo)形成等離子體初期的韌致輻射較強(qiáng),連續(xù)輻射較強(qiáng),隨著時(shí)間的推移,連續(xù)輻射下降的速度比特征譜線要快,信號(hào)的信噪比先增大后逐漸減小,信號(hào)隨延時(shí)逐漸減弱,本實(shí)驗(yàn)在延時(shí)2000ns左右信號(hào)為微弱不可見。通過分析得到香蕉、菠....

本文編號(hào)：3910509