水果中微量元素的LIBS检测

发布时间：2024-02-25 15:23

　　以香蕉、菠萝、猕猴桃三种水果为样品,使用波长为532 nm的激光聚焦到样品表面产生等离子体,然后检测等离子体中原子和离子的发射光谱,分析水果中的微量元素和激光诱导等离子体特性。通过优化实验参数,分析谱线强度和信噪比,得到香蕉、菠萝和猕猴桃的较佳ICCD门延时为500 ns、400 ns和400 ns,较佳门宽为800 ns、600 ns和400 ns;检测到香蕉、菠萝、猕猴桃中含有Mg、Ca、Fe等微量元素,其中菠萝、猕猴桃还检测到微量元素Na;通过Boltzmann斜线法计算电子温度,得到香蕉、菠萝、猕猴桃等离子体的电子温度分别为11606 K、10811 K和10685 K;通过H谱线Stark展宽法,非H谱线Stark展宽法和Saha-Boltzmann方程法计算电子密度,得到的电子密度不相同;分析等离子体的电子温度、电子密度及其数据处理过程中遇到的问题,以期对水果中微量元素的定量分析做参考。

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【部分图文】：

图1实验装置简易图

由Nd:YAG激光器发出的激光经过透镜聚焦到水果样品,在样品表面形成等离子体,等离子体的发射光谱被光接收透镜接收,经过光纤传输到光谱仪上,光谱仪对采集到的光谱进行分光,ICCD(IntensifiedCharge-coupledDevice,简称ICCD)摄谱并将采集的光信号....

图2香蕉随延时变化的光谱图

本实验优化得到的最佳激光功率是0.450W,曝光时间为0.2ms,累积平均次数为5次,增益为800,香蕉、菠萝、猕猴桃的采集门宽为800、600、400ns,在改变ICCD采集延时的情况下,香蕉、菠萝、猕猴桃的时间分辨光谱三维图像分别如图2、图3、图4所示。图3菠萝随延时....

图3菠萝随延时变化的光谱图

图2香蕉随延时变化的光谱图图4猕猴桃随延时变化的光谱图

图4猕猴桃随延时变化的光谱图

图3菠萝随延时变化的光谱图由三种水果的时间分辨光谱可看出激光诱导形成等离子体初期的韧致辐射较强,连续辐射较强,随着时间的推移,连续辐射下降的速度比特征谱线要快,信号的信噪比先增大后逐渐减小,信号随延时逐渐减弱,本实验在延时2000ns左右信号为微弱不可见。通过分析得到香蕉、菠....

本文编号：3910509