無標樣LIBS定量分析研究.pdf

1、激光誘導擊穿光譜（Laser-induced breakdown spectroscopy，簡稱LIBS）是一種全新的用于檢測和分析元素的技術。它利用高能量的激光脈沖燒蝕樣品表面，形成局部高溫并導致局部樣品直接汽化，燒蝕部位的粒子處于激發(fā)狀態(tài)，因而形成等離子體羽輝。等離子體中處于激發(fā)態(tài)的粒子在馳豫過程中部分能量以光的形式輻射出來，輻射光中帶有元素的特征信息，這就是被激發(fā)元素的譜線。因此，只要通過收集激光燒蝕樣品表面而產(chǎn)生的等離子激發(fā)體譜

2、線就可對樣品中所含有的元素進行定性分析以及分析所含元素的濃度，即定量分析。
　　與傳統(tǒng)的分析技術相比，激光誘導擊穿光譜技術有非常多的優(yōu)點。首先，LIBS是一種很全能的分析技術，它可以進行全元素的分析，也就是說可以測量幾乎所有的已知元素；其次，適用于處于不同狀態(tài)的樣品檢測；第三，無需對樣品進行預處理，這個優(yōu)勢非常明顯，因為這可以大大地縮短測試周期；第四，由于激光燒蝕樣品表面的面積非常小，因此對樣品的破壞非常小，這個特性對于考古人員研

3、究和分析珍貴的化石、文物以及歷史遺跡非常重要；第五，LIBS的測試速度快，且可同時進行多元素分析；第六，利用光纖可進行遠程監(jiān)測，能進行危險、有毒等區(qū)域的樣品檢測；第七，整個測試簡單、快速，而且整個測試過程不會產(chǎn)生多余的殘余廢料。正由于以上優(yōu)點，研究人員已經(jīng)認識到LIBS技術的應用潛力，并且已經(jīng)在實際的樣品成分分析、食品安全、環(huán)境監(jiān)測以及金屬合金痕量元素分析等領域進行了深入地研究和探索，并取得了一定的成果。
　　本論文主要探究在固定

4、的等離子溫度下，基于激光誘導擊穿光譜（LIBS）技術對存在于 Al2O3中的鈦（Ti）元素進行準確的定量分析。用兩種校準方法，一種是基于固定激光脈沖的能量（傳統(tǒng)的方法），另一種是基于固定的等離子體溫度（全新的方法），分別建立了Ti在被測樣品中的校準曲線。實驗結果表明，基于固定激光脈沖能量的傳統(tǒng)LIBS校準方法不適合存在于Al2O3中的Ti元素的分析，這是因為強烈的基體效應導致不同的Ti元素含量引起樣品中等離子體溫度差異。相反，基于固定等