基于共振与非共振双线的自吸收免疫LIBS技术研究

发布时间：2021-03-31 18:43

　　激光诱导击穿光谱（LIBS）定量分析中的自吸收效应不仅会降低谱线强度和增加线宽,而且使定标结果饱和,从而影响最终的分析精度。为了消除该效应的影响,提出了一种基于共振双线与非共振双线选择的自吸收免疫激光诱导击穿光谱（SAF-LIBS）技术,通过比较所测谱线强度比值和理论强度比值来确定等离子体的光学薄时刻,并使用共振线与非共振线来拓展元素含量的可测量范围。该技术可以分为定标和定量两个分析过程,其定标过程为:计算待测元素的共振双线及非共振双线的理论强度比,通过对比不同待测元素含量样品的共振双线及非共振双线在不同延时下的强度比和理论比,确定等离子体的光学薄时刻;使用一系列标准样品建立LIBS非共振线的单变量定标曲线;利用准光学薄谱线建立共振线和非共振线的SAF-LIBS单变量分段定标曲线。其定量分析过程为:先用非共振线和LIBS定标曲线确定未知样品所属的含量分段,再用准光学薄谱线以及与所属分段的共振或非共振SAF-LIBS定标曲线完成定量分析。对Cu元素的单变量定标结果表明,对于共振线,最佳延时随着样品含Cu量的增加而增加,且只有当含Cu量低于0.05%时,才可能获得准光学薄的共振线,而随着C... 

【文章来源】：光谱学与光谱分析. 2020,40(01)北大核心EISCICSCD

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

Cu含量6%的KBr和CuO压片样品300～550 nm 波段典型的等离子体平均光谱

图3(a)和(b)分别展示了含Cu 0.01%～1%和3%～60%时非共振双线的比值随时间的变化, 延时为200～800 ns, 图中直线代表理论比值1.85。 图4显示了最佳延时与含Cu量间的关系, 其中含Cu 60%样品所对应的时间值由图3(b)线性拟合得到, 在800 ns谱线寿命处对应的Cu含量为50.7%, 这是该技术可测含量的上限。 结果表明, 随着含Cu量的增加, 最佳延时随之增加, 且在含Cu 0.01%～30%范围内, 均可获得准光学薄的非共振谱线, 而当Cu含量大于50.7%时, 无法在等离子体寿命期内捕获到光学薄谱线。 将与最佳延时最接近的采集延时定义为tot, 对于含Cu 0.01%～0.05%, 0.1%～1%和3%～30%的样品, 相应的tot分别为400, 500和600 ns, 在图3中用虚椭圆圈出。图3 非共振双线强度比随时间的演化 (a): 含Cu 0.01%～1%样品; (b): 含Cu 3%～60%样品

非共振双线强度比随时间的演化 (a): 含Cu 0.01%～1%样品; (b): 含Cu 3%～60%样品


本文编号：3111899