环境气体的压力和性质对LIBS信号影响的实验研究

系统地研究了(Ar，He，air，)三种环境下的缓冲气体压力以及激光能量对铅黄铜样品中LIBS谱的影响，并分析了不同环境气体中LIBS的时间分辨特性，寻找合适的实验条件以提高LIBS技术用于痕量分析的灵敏度和准确度。     

铅黄铜合金激光诱导击穿谱特性的实验研究

本文系统地研究了靶点位置、激光功率密度以及缓冲气体对铅黄铜样品中激光诱导击穿谱(LIBS)特性的影响;并分析了不同环境气体下LIBS信号的时间分辨特性,确定了将LIBS用于铅黄铜合金样品杂质元素定量分析时的最佳实验条件.     

激光诱导击穿光谱技术在气体检测中的研究综述

随着工业技术的发展,气体检测领域对在线检测仪器及检测技术的要求越来越高,气体成分在气体流动时会发生复杂变化,通常的检测手段傅里叶变换红外光谱技术（FTIR）、光腔衰荡技术（CRDS）、电化学传感等往往不能满足检测要求或仅对局部区域检测。激光诱导击穿光谱（LIBS）作为一种新兴的原子发射光谱分析技术,得到光谱分析领域研究者的广泛重视与研究。LIBS技术具备多元素同时检测、非侵入式、实时在线以及无需样品特殊制备等技术优势,已应用于固体、液体和气体的检测。在环境恶劣、干扰较大的气体制造及检测领域LIBS技术能够实时准确地进行检测。介绍了LIBS技术基本原理并描述等离子体物理特性的两个参数等离子体温度及等离子体电子数密度,针对LIBS技术在气体检测领域中的应用,从通过原子谱线强度比分析燃料的当量比、燃料混合气燃烧产物的气体组分、工业制造中作为保护气的氮气及稀有气体、温室气体和新能源气体的检测,以及与之相关的LIBS实验装置及实验方法的改进与优化等6个方面介绍了LIBS技术应用于气体检测领域的近些年国内外进展。对气体检测领域激光诱导击穿光谱研究的前景进行了展望。     

激光诱导击穿光谱技术及应用研究进展

激光诱导击穿光谱（LIBS）技术是一种基于原子发射光谱学的元素定性、定量检测手段。本文介绍了LIBS技术的原理、应用方式、检测元素种类及检测极限;综述了该项技术在固体、液体、气体组分检测方面的技术发展,以及在环境检测、食品安全、生物医药、材料、军事、太空领域的应用进展。最后,提出了高功率、高稳定的激光光源和准确的定量分析方法是LIBS技术目前所面临的问题和挑战。     

激光感生击穿光谱技术（LIBS）的原理及影响因素

激光感生击穿光谱技术(LIBS)具有不需制备样品,快速分析,可进行实时控制的特点显示了巨大实际应用价值,文中介绍了激光感生击穿光谱技术(LIBS)的发展历史、研究现状及其原理.同时通过重复频率为20 Hz,最高单脉冲能量为50 nJ的纳秒激光(10 ns,1 064 nm)研究了在不同激发条件下Cr和Co薄膜产生的光谱信号.得出对于Cr膜当激发能量小于10 mJ时,信号差异不明显.但是当激发能量超过10 mJ时将产生明显的变化.分析了激光特性、延迟时间、实验装置、环境气体的种类及压力、单/双脉冲、以及采用的理论分析方法对LIBS探测结果的影响.     

人工神经网络在激光诱导击穿光谱数据分析中的应用进展

激光诱导击穿光谱（LIBS）具有实时、远程、多元素同时分析的优点,近年来在工业在线分析领域逐渐受到关注,发挥着重要作用。但基于发射光谱本身的特性,LIBS存在光谱噪声、基线漂移、自吸收和重叠峰等现象;又由于环境变化、激光能量波动、基体效应、样品表面形貌等因素,造成光谱稳定性和重现性差。这些问题导致光谱信息与定性、定量分析之间呈非线性关系,限制了分析灵敏度和准确度。随着LIBS器件稳定性的逐渐改善,LIBS光谱数据分析方法日新月异,人工神经网络（ANN）能跟踪和识别非线性特性,自适应学习LIBS光谱特征,筛除干扰信息,在LIBS数据分析领域的应用得到飞速发展。介绍了LIBS原理、仪器结构和工作流程以及在LIBS光谱分析领域常见的神经网络模型,总结出2015年-2020年LIBS结合常见的ANN模型在地质、合金、有机聚合物、煤炭、土壤及生物等领域的具体应用,指出ANN在数据分析领域的超强能力可有效改进LIBS分析精度,提升光谱数据利用率,降低光谱采集环境要求。针对仍然有待突破的技术难点,展望了ANN在LIBS光谱深度信息挖掘、便携式专用型设备开发、技术联用等方面的发展前景。LIBS日趋成熟,但其数据分析领域仍有广阔发展空间。该综述可为机器学习在LIBS数据分析领域的应用提供参考。     

用激光诱导击穿光谱技术比较土豆和百合中的微量元素

激光诱导击穿光谱(LIBS)已成功地运用于固体、液体、气体样品中微量元素的测量以及微生物、细菌等的鉴别分析上,而在植物样品上面的应用则是一个较新的课题.该实验用纳秒Nd:YAG激光器击穿真空冻干的土豆、百合样品,用光纤光谱仪测量了其LIBS光谱.通过鉴别、分析LIBS光谱,得到了这两种样品中微量元素的成分.并且对土豆干和百合干中Ca,Na,K,Fe,Al,Mg六种金属元素典型谱线的强度进行了统计分析,并由此得到了样品中这六种微量元素含量的对比情况.实验结果表明土豆干中的Ca和Na等含量都明显高于百合干,而百合干中Mg的含量较高.实验结果还表明用LIBS技术检测、对比冻干植物样品中微量元素含量是一种快速、有效的分析方法.     

便携式激光诱导击穿光谱最新研究进展

作为一种新型快速的物质成分分析技术,激光诱导击穿光谱(Laser-Induced Breakdown Spectroscopy, LIBS)已经在越来越多的工业领域中被证明具有巨大的应用潜力。然而,由于野外作业或工业现场检测环境嘈杂恶劣,对仪器设备的尺寸和抗恶劣环境的能力提出了更高的要求。近年来,新型激光器的发展进一步促进了LIBS仪器化的进程,使得其逐渐从实验室迈向工业应用,同时也使得LIBS系统逐渐趋于仪器化、专业化、便携化。本文综述了便携式LIBS的发展历程,对各种激光光源(小型Nd:YAG固体激光器、二极管泵浦固体激光器、微片激光器、光纤激光器以及光纤传能的方案)应用于便携式LIBS系统的最新研究进展进行了综述和分类讨论,探讨了当前便携式LIBS存在的基本问题,并对其未来发展趋势进行了展望。     

铅黄铜合金中痕量元素定量分析的激光诱导击穿谱研究

实验上研究了最佳实验条件下铅黄铜合金中Ni，Fe两种杂质元素的LIBS分析谱线，在氦气、氩气、空气和真空等4种环境中，测定了Ni，Fe两种杂质元素分析中的LIBS定标曲线，定标曲线的拟合标准偏差在0.02—0.08范围内. 关键词： 激光诱导击穿谱 定标曲线 定量分析 铅黄铜合金     

水溶液中金属元素的激光诱导击穿光谱的检测分析

文章对竖直流动的CuSO4和Pb(NO3)2水溶液样品表面的激光诱导击穿光谱的(简称LIBS)特性进行了观测分析.实验中采用的烧蚀激光波长为532 nm,脉冲宽度为10 ns,重复频率为10Hz;LIBS信号的探测通过一色散相加型双光栅单色仪、Boxcar和PMT的组合来完成.通过对水溶液中金属元素的LIBS信号随时间和能量演化规律的分析,初步确定了系统的最佳烧蚀能量和最佳探测延时.受样品表面附近空气击穿时氧元素信号的影响,实验对Cu和Pb各自的击穿位置进行了优化.在分析影响LIBS光谱探测因素的基础上,进一步优化了系统的工作条件和探测参数.通过对不同浓度下LIBS信号的探测分析,初步确定了系统对Cu与Pb的最低检测浓度,分别约为31,50 ppm(μg·mL-1).文章还对将LIBS技术运用到海水中重金属的实时在线检测的可行性进行了讨论.