【摘要】：激光誘導(dǎo)擊穿光譜(Laser-induced Breakdown Spectroscopy,LIBS)技術(shù)具有多元素同時檢測、無需復(fù)雜樣品預(yù)處理和實時實地快速檢測等優(yōu)點,因此被廣泛運用于物質(zhì)的檢測分析研究。中藥材中的微量元素含量與其藥效有著重要的聯(lián)系,而中藥材中的重金屬元素污染會嚴(yán)重?fù)p害患者的健康,所以快速分析中藥材中的重金屬元素對控制中藥材的質(zhì)量至關(guān)重要。然而,單脈沖激光誘導(dǎo)擊穿光譜(Single Pulse Laser-induced Breakdown Spectroscopy,SP-LIBS)技術(shù)應(yīng)用于中藥材檢測分析中存在探測靈敏度低和穩(wěn)定性差等缺點。為了改善SP-LIBS技術(shù)的缺點,本論文基于再加熱雙脈沖激光誘導(dǎo)擊穿光譜(Re-heating Double-pulse Laser-induced Breakdown Spectroscopy,RDP-LIBS)技術(shù)對中藥材中金屬元素進行檢測研究。本文主要研究內(nèi)容如下:本文搭建了實驗裝置再加熱雙脈沖激光誘導(dǎo)擊穿光譜系統(tǒng),采用第一束激光垂直樣品表面激發(fā)產(chǎn)生等離子體,第二束激光經(jīng)數(shù)字脈沖延時器控制下延遲一定時間平行于樣品表面對等離子體進行再加熱,然后通過光譜儀對等離子體輻射的光譜信號進行探測。優(yōu)化探測延時、激光能量和脈沖間隔等實驗參數(shù),獲得了優(yōu)化的探測延時和脈沖間隔分別是1.5μs與4.4μs,主脈沖激光能量為15 mJ,再加熱脈沖激光能量為35 mJ;在優(yōu)化的實驗條件下,研究了黃連中Fe、Al、Ca和CN等發(fā)射光譜強度的增強倍數(shù)和等離子體電子激發(fā)溫度和電子數(shù)密度,結(jié)果顯示Fe I(358.17 nm)、Al I(396.15 nm)、Ca II(393.37 nm)和CN(388.34 nm)四條特征譜線的光譜強度的增強倍數(shù)分別為4.0、3.5、10.0和5.5,等離子體電子激發(fā)溫度提高了937 K,電子數(shù)密度增大了0.91×10~(16) cm~(-3),對RDP-LIBS技術(shù)的譜線增強機理進行了討論,驗證了RDP-LIBS技術(shù)用于中藥材樣品中檢測的可行性。最后,采用RDP-LIBS技術(shù)對黃連與青蒿中Cu和Pb重金屬元素進行檢測研究,對比SP-LIBS技術(shù),RDP-LIBS技術(shù)下黃連中Cu元素和Pb元素的檢出限分別降低了約2.7倍和3.4倍,青蒿中Cu元素和Pb元素的檢出限分別降低了約2.9倍和3.1倍,RDP-LIBS技術(shù)下Cu元素和Pb元素定標(biāo)曲線的線性擬合度都在0.97以上,具有較好的線性相關(guān)性,表明其可以提高LIBS技術(shù)的探測靈敏度,降低中藥材中重金屬元素的檢出限。
【圖文】：

圖 2.4 再加熱雙脈沖 LIBS 實驗參數(shù)激光誘導(dǎo)擊穿光譜技術(shù)基本原理，先介紹了激光制及譜線形成原因，其次介紹了在局部熱力學(xué)平度和電子數(shù)密度的計算方法及定量分析使用的外 技術(shù)的原理，不同實驗配置方案和雙脈沖 LIBS 的據(jù)以上的理論基礎(chǔ)，本文采用再加熱雙脈沖 LIBS測研究。

文 第 3 章 中藥材激光誘控制器擊穿光譜的實驗裝置中，兩束激光。本裝置中使用的是 Stanford Resea535，，如圖 3.6 所示。DG535 具有高有 A、B、C、D 四個獨立延遲通道延時分辨率高達 5 ps，通道之間的抖IBS 時間間隔控制的最佳選擇。在本信號來控制兩臺激光器之間的閃光燈輸出有一定延遲時間的脈沖信號用來脈沖 LIBS 進行中藥材實驗的延遲時
【學(xué)位授予單位】：重慶郵電大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：R284;TN249

【參考文獻】

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本文編號：2696848