新型便携式激光诱导击穿光谱系统综述

李 安, 邵秋峰, 刘瑞斌

(北京理工大学 物理学院，北京 100081)

新型便携式激光诱导击穿光谱系统综述

李 安†, 邵秋峰†, 刘瑞斌*

(北京理工大学 物理学院，北京 100081)

本文主要综述了国内外便携式激光诱导击穿光谱(LIBS)系统的研究进展和应用情况。目前该系统主要针对金属元素进行检测，对非金属等轻元素的定量分析需要较大能量的激光激发，但受限于激光器和光谱仪等组件体积的影响，研发便携式、高精度LIBS系统有较高难度。本文针对全元素检测便携设备的研发，利用限域和高压放电脉冲得到了增强的LIBS信号，降低了激光能量，从物理机理上给出了便携式LIBS设备研发的新方向。

激光诱导击穿光谱 ；便携式；等离子体；光谱分析；光谱信号增强

1 引 言

激光诱导击穿光谱(LIBS)主要是依靠高能量的激光脉冲(例如Nd…YAG激光器产生的1 064 nm/532 nm波长激光)来加热样品表面，使得样品表面微粒获得足够的能量脱离表面进而击穿并得到等离子体，探测等离子体发射光谱(包括连续光谱、离子光谱、原子光谱和分子光谱)。其中，原子光谱具有指纹特征，通过控制探测延迟时间来得到相应的分立原子谱。因其具有无需制样、对样品损伤小、检测速度快等特点被广泛应用到工业、污染检测、煤质分析等领域[1]。

20世纪60年代初，Debras-Guedon和Liodec等人首次利用LIBS来分析样品表面成分。60年代后期，首批LIBS系统由美国Jarel-Ash公司和德国VEB Carl Zeiss公司研制成功。90年代后期，随着激光器的迅速发展尤其是调Q激光器的发展，LIBS技术逐渐受到研究者的关注，并且逐渐由实验室阶段进入到实际应用阶段。……