激光誘導擊穿光譜是一種原子發(fā)射光譜儀，幾乎所有固相、液相和氣相基質(zhì)中的元素都可以進行定性和定量分析。與傳統(tǒng)的檢測方法如ICP-OES或XRF不同，激光誘導擊穿光譜系統(tǒng)在檢測過程中不需要復雜的樣品制備。為了實現(xiàn)這一目標，LIBS使用高能聚焦脈沖激光束將樣品激發(fā)到等離子體狀態(tài)，并分析相應元素的發(fā)射光譜。元素發(fā)射光譜的波長與元素的種類直接相關(guān)，而元素譜線的強度則與元素的含量有關(guān)。
激光誘導擊穿光譜系統(tǒng)需要的樣品很少，進行元素分析時對樣品的損傷很??；具有自潔能力，幾乎不需要制樣；可實現(xiàn)快速實時在線分析；具有遙測能力，可在有毒、強輻射等惡劣環(huán)境下實現(xiàn)遠距離非接觸測量；具有ppm檢測靈敏度，可檢測微量元素。
脈沖激光束通過透鏡會聚后照射在固體靶材表面。激光傳遞給目標的能量大于熱擴散和熱輻射造成的能量損失，能量在目標表面上累積。當能量密度超過靶材的電離閾值時，靶材表面可形成等離子體，表現(xiàn)為強烈的火花并伴有聲音。激光誘導等離子體的溫度非常高，通常在10000K以上。等離子體包含大量的激發(fā)原子、單個和多個電離離子和自由電子。被激發(fā)的原子和離子從高能態(tài)躍遷到低能態(tài)，發(fā)出特定波長的光輻射，用高靈敏度的光譜儀對這些光輻射進行檢測和光譜分析，就可以得到被測樣品的組成和含量。激光誘導擊穿光譜一般聚焦后的激光功率密度達到GW/cm2數(shù)量級，光斑處的材料經(jīng)蒸發(fā)、氣化、霧化后電離，形成高溫、高壓、高電子密度的等離子體。
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