鋼鐵中痕量元素顯微激光探針定量分析技術(shù)研究.pdf

1、鋼鐵中摻雜的各種痕量元素的含量和分布是影響鋼鐵質(zhì)量的重要因素，因而鋼鐵微區(qū)成分的快速檢測(cè)對(duì)其質(zhì)量控制具有重要意義。傳統(tǒng)的微區(qū)成分分析技術(shù)一般需要在真空環(huán)境下進(jìn)行，難以實(shí)現(xiàn)對(duì)大尺寸部件的微區(qū)成分分析，對(duì)輕質(zhì)元素的分析能力亦十分有限。顯微激光探針技術(shù)可在大氣環(huán)境中進(jìn)行，對(duì)樣品的導(dǎo)電性、尺寸和形貌無(wú)特殊要求，能夠滿足鋼鐵中痕量元素的實(shí)時(shí)快速分析，但是當(dāng)前顯微激光探針定量分析性能的研究尚不完善。本文利用單脈沖顯微激光探針技術(shù)和基于共振激發(fā)的顯微

2、激光探針技術(shù)，對(duì)鋼鐵樣品中的痕量元素Cu、Co和Si進(jìn)行了定量分析研究。
　　基于自主搭建的顯微激光探針平臺(tái)，系統(tǒng)研究了共振激發(fā)激光能量、燒蝕激光和共振激發(fā)激光間延時(shí)以及光譜采集的延時(shí)等參數(shù)對(duì)光譜強(qiáng)度和信噪比的影響規(guī)律，并對(duì)其進(jìn)行了優(yōu)化。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，單脈沖情況下最佳光譜采集延時(shí)為20～80 ns，共振激發(fā)情況下兩束激光間的最佳延時(shí)為50～850 ns，Cu、Co和Si元素的飽和共振激發(fā)激光能量分別為0.3 mJ、0.2 mJ和0

3、.6mJ。
　　采用優(yōu)化后的實(shí)驗(yàn)參數(shù)，使用單脈沖顯微激光探針技術(shù)對(duì)Cu和Si元素進(jìn)行定量分析，最小分析線寬為10.97μm。在內(nèi)定標(biāo)條件下，Cu和Si元素的最小LoD分別為430.1 ppm和444.0 ppm，最小RMSECV值分別為171.9 ppm和87.6 ppm，最小MPE值分別為5.78％和1.95%。結(jié)果表明單脈沖顯微激光探針技術(shù)能夠?qū)︿撹F中的Cu和Si元素作較高精度的定量分析。
　　為進(jìn)一步改善檢測(cè)極限，使用