無標(biāo)樣LIBS定量分析研究.pdf

1、激光誘導(dǎo)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(shù)。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(dǎo)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(jìn)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(shù)相比，激光誘導(dǎo)擊穿光譜技術(shù)有非常多的優(yōu)點(diǎn)。首先，LIBS是一種很全能的分析技術(shù)，它可以進(jìn)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(jìn)行預(yù)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(jìn)行多元素分析；第六，利用光纖可進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)測，能進(jìn)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(diǎn)，研究人員已經(jīng)認(rèn)識到LIBS技術(shù)的應(yīng)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(lǐng)域進(jìn)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(dǎo)擊穿光譜（LIBS）技術(shù)對存在于 Al2O3中的鈦（Ti）元素進(jìn)行準(zhǔn)確的定量分析。用兩種校準(zhǔn)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(zhǔn)曲線。實驗結(jié)果表明，基于固定激光脈沖能量的傳統(tǒng)LIBS校準(zhǔn)方法不適合存在于Al2O3中的Ti元素的分析，這是因為強(qiáng)烈的基體效應(yīng)導(dǎo)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