样品温度和空间约束两种方法相结合对激光诱导击穿光谱的影响

于 丹，孙 艳，冯志书，代玉银，陈安民，金明星*

（1.空军航空大学航空基础学院，吉林 长春 130022；2.空军航空大学作战勤务学院，吉林 长春 130022；3.吉林大学第一医院核医学科，吉林 长春 130021；4.吉林大学原子与分子物理研究所，吉林 长春 130012）

1 引言

激光诱导击穿光谱（Laser-Induced Breakdown Spectroscopy,LIBS）是一种能够探测物质元素成分的发射光谱分析技术[1-7]。该技术将高能脉冲激光束聚焦到待测样品表面的一小块区域上，该区域的样品被烧蚀并形成近似电中性的高温高密度激光诱导等离子体，等离子体在冷却过程中会辐射光谱，通过记录并分析等离子体光谱中的特征谱线，就能够了解样品的元素组成。由于在足够高的温度下，所有的元素都能发射出具有特定波长的光，理论上这种技术可以检测出所有的元素。LIBS 的信号强度受到许多因素的影响，如激光能量、光谱仪的波长范围和探测器的灵敏度等。显然，谱线的信号强度对样品元素的分析具有重要意义，决定了LIBS 的灵敏度和检出限。因此，提高LIBS 技术的信号强度成为LIBS 进一步发展和应用的关键。

近年来，LIBS 的研究热点之一是提高LIBS的信号强度，并有很多研究成果，例如：双脉冲LIBS[8]、空间约束的LIBS[9]、磁场约束的LIBS[10]、放电辅助的LIBS[11]、火焰加强的LIBS[12]、纳米粒子加强的LIBS[13]、表面加强的LIBS[14]和共振增强的LIBS[15]等。在这些增加方法中，空间约束的LIBS 有着独特优势，空间约束所需的器件是最简单的，与其他增强方法相比花费的成本也是最低的。Shen 等人通过圆柱形腔研究了空间约束的LIBS[16]，圆柱形约束腔可明显提高LIBS中原子光谱线的信号强度。……