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LIBS元素分析可實現(xiàn)實現(xiàn)微空間分辨率的快速測量
發(fā)布時間： 2022-04-27 點擊次數(shù)： 951次LIBS（laser-inducedbreakdownSpectroscopy）即激光誘導(dǎo)擊穿元素光譜分析技術(shù)。其原理為：將激光脈沖在樣品表面（固體、液體）或者內(nèi)部（氣體、液體）聚成一點，將極少量樣品燒蝕生成發(fā)光的激光誘導(dǎo)等離子體（LIP）。檢測LIP光輻射并進行光譜分析，得到樣品化學(xué)成分的定性定量信息---每個化學(xué)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(xué)指紋”。LIBS元素分析可以實現(xiàn)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(yōu)勢。由于測量過程中只消耗極微小的一部分物質(zhì)，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(xiàn)對任何物質(zhì)的元素分析，不論它是什么物理狀態(tài)。固體、液體、氣體甚至混合狀態(tài)的，都可以分析。已經(jīng)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(shù)實質(zhì)上是一個全光學(xué)的技術(shù)，只需用光接觸被測樣品即可完成分析。所以LIBS技術(shù)可以用來進行遠(yuǎn)程分析。通常可以使用一個望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)在10米遠(yuǎn)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(shù)特別適合對危險或高溫材料進行分析，或在非常惡劣的環(huán)境中使用。LIBS技術(shù)可以直接對材料進行分析，而不需要對材料做任何預(yù)處理。但如果樣品表面涂覆有其他物質(zhì)（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(chǎn)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(shù)可以分析表面裹有幾厘米厚的氫氧化鎂礦泥的金屬。
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