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    LIBS元素分析可实现实现微空间分辨率的快速测量

    发布时间: 2022-04-27  点击次数: 254次
      LIBS(laser-inducedbreakdownSpectroscopy)即激光诱导击穿元素光谱分析技术。其原理为:将激光脉冲在样品表面(固体、液体)或者内部(气体、液体)聚成一点,将极少量样品烧蚀生成发光的激光诱导等离子体(LIP)。检测LIP光辐射并进行光谱分析,得到样品化学成分的定性定量信息---每个化学元素都有其固有的特征谱线,因此所检测到的LIP光谱便是样品所谓的“化学指纹”。
      LIBS元素分析可以实现微空间分辨率、低元素检测极限的实时快速测量,因此对于含特定特征元素的、形体非常微小的微生物识别和分类具有独到的优势。
      由于测量过程中只消耗极微小的一部分物质,LIBS可以说是真正的非破坏测量。由于入射到样品上的平均功率还不到1W,激光对样品的加热也基本可以忽略不计。理论上讲,LIBS可以实现对任何物质的元素分析,不论它是什么物理状态。固体、液体、气体甚至混合状态的,都可以分析。已经成功的分析过的样品包括了软泥、泥浆、矿石、废料、污水等等。
      由于LIBS技术实质上是一个全光学的技术,只需用光接触被测样品即可完成分析。所以LIBS技术可以用来进行远程分析。通常可以使用一个望远镜系统在10米远处进行分析,或者使用光纤探头在100米外进行分析。这个特点使得LIBS技术特别适合对危险或高温材料进行分析,或在非常恶劣的环境中使用。
      LIBS技术可以直接对材料进行分析,而不需要对材料做任何预处理。但如果样品表面涂覆有其他物质(比如氧化的或者涂层的钢材)时,则要用激光先把样品表面的涂层清理干净,把下面的被测材料暴露出来,才能对样品做分析。激光清除过程的效率取决于所要清除的材料种类以及所激光能量。通常对于几百微米厚的氧化物、油污或者涂层,使用一个小巧的低功率激光器就可以很快清除干净。此外,激光等离子体产生的超声震波对去除半流体或者粘滞性污物有非常好的效果。例如,利用LIBS技术可以分析表面裹有几厘米厚的氢氧化镁矿泥的金属。