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LIBS元素分析可實現實現微空間分辨率的快速測量
發布時間： 2022-04-27 點擊次數： 1555次LIBS（laser-inducedbreakdownSpectroscopy）即激光誘導擊穿元素光譜分析技術。其原理為：將激光脈沖在樣品表面（固體、液體）或者內部（氣體、液體）聚成一點，將極少量樣品燒蝕生成發光的激光誘導等離子體（LIP）。檢測LIP光輻射并進行光譜分析，得到樣品化學成分的定性定量信息---每個化學元素都有其固有的特征譜線，因此所檢測到的LIP光譜便是樣品所謂的“化學指紋”。LIBS元素分析可以實現微空間分辨率、低元素檢測極限的實時快速測量，因此對于含特定特征元素的、形體非常微小的微生物識別和分類具有獨到的優勢。由于測量過程中只消耗極微小的一部分物質，LIBS可以說是真正的非破壞測量。由于入射到樣品上的平均功率還不到1W，激光對樣品的加熱也基本可以忽略不計。理論上講，LIBS可以實現對任何物質的元素分析，不論它是什么物理狀態。固體、液體、氣體甚至混合狀態的，都可以分析。已經成功的分析過的樣品包括了軟泥、泥漿、礦石、廢料、污水等等。由于LIBS技術實質上是一個全光學的技術，只需用光接觸被測樣品即可完成分析。所以LIBS技術可以用來進行遠程分析。通常可以使用一個望遠鏡系統在10米遠處進行分析，或者使用光纖探頭在100米外進行分析。這個特點使得LIBS技術特別適合對危險或高溫材料進行分析，或在非常惡劣的環境中使用。LIBS技術可以直接對材料進行分析，而不需要對材料做任何預處理。但如果樣品表面涂覆有其他物質（比如氧化的或者涂層的鋼材）時，則要用激光先把樣品表面的涂層清理干凈，把下面的被測材料暴露出來，才能對樣品做分析。激光清除過程的效率取決于所要清除的材料種類以及所激光能量。通常對于幾百微米厚的氧化物、油污或者涂層，使用一個小巧的低功率激光器就可以很快清除干凈。此外，激光等離子體產生的超聲震波對去除半流體或者粘滯性污物有非常好的效果。例如，利用LIBS技術可以分析表面裹有幾厘米厚的氫氧化鎂礦泥的金屬。