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激光誘導光譜儀技術發展趨勢
發布時間：2019-08-07 13:42:02 點擊：7597
LIBS激光誘導光譜儀是一種分析等離子體發射光的分析儀器，激光聚焦在測試位點，當激光脈沖的能量密度大于擊穿閾值時，即可產生等離子體。
自從1960年第一臺紅寶石激光器的發明為原子光譜分析注入新鮮血液之后，類似于火花源的激光光束聚焦擊穿現象即見諸文獻報道。1962年 Jarrell-Ash的Brech發表第一篇關于用激光產生等離子體進行分析的文章，標志著激光燒蝕分析技術的誕生。1964年，得益于激光器Q開關脈沖技術，使得激光燒蝕無需通過輔助電極放電，直接通過激光產生等離子體進行分析，這也是今天LIBS的雛形。至20世紀80年代，美國Los Alamos實驗室利用激光等離子體的光譜信息實現了對于物質元素信息的測量，從而將該技術正式命名為LIBS (Laser Induced Breakdown Spectroscopy)。本世紀分析領域的一大新聞就是美國NASA采用LIBS技術作為火星車表面礦物分析手段——ChemCam，并出色地完成了科考任務。因而，LIBS技術的應用也相應地成為了一大研究熱門。與其他常用元素分析的方法相比，其主要優點有:
（1） 利用激光特有的性能，可實現遠程、實時、在線元素檢測。
（2） 儀器體積相對較小，適用于現場分析、可在惡劣條件下進行測定。
（3） 可用于各種形態的固體、液體甚至氣體分析，而且無需繁瑣的樣品前處理過程，分析簡便、快速。
（4） 可測定難溶解的高硬度材料，對樣品尺寸要求不嚴格，且對樣品的破壞性小，實現微損甚至近于無損檢測，樣品消耗量極低(約0.1μg-0.1mg)。
（5） 分析時間短，從激光脈沖發射到信號收集的整個過程僅僅需要毫秒級別的時間。
（6） 可進行多元素同時檢測。
激光誘導光譜儀技術發展趨勢
遠距離輻射光接收技術及光纖傳感技術的迅速發展使得激光技術對高溫、惡劣環境下的非接觸分析得以實現，對環境的較好適應性使其成為優秀的原位監測手段，賦予其優異的實用性。憑借著以上優勢，LIBS技術在光譜分析領域的舞臺上嶄露頭角。在過去的三十多年中，國際研究者對LIBS的理論基礎進行了大量的研究工作。主要集中于高速相機拍攝LIBS等離子體形貌、不同物質時間分辨譜圖、LIBS等離子體溫度及電子數密度的估算、激光與物質相互作用機理的研究等。
到目前國內已經有LIBS技術的各類光譜儀，國外分析儀器的價格變得不再昂貴，行業處于多家企業共存，百家爭鳴的狀態。
