激光誘導擊穿光譜土壤重金屬Pb和Mn快速測定技術研究.pdf

1、激光誘導擊穿光譜(Laser-Induced Breakdown Spectroscopy，LIBS)技術作為一種成分分析技術已不斷被廣泛利用，利用該技術測試土壤中金屬含量在環(huán)境檢測、農(nóng)業(yè)發(fā)展方向都有重大意義。LIBS技術利用高能脈沖激光產(chǎn)生的等離子體燒蝕并激發(fā)樣品（通常為固體）中的物質(zhì)，并通過高分辨率的光譜儀獲取等離子體激發(fā)的原子或分子所發(fā)射的光譜，以此來識別樣品中的元素組成和含量。LIBS可以分析任何狀態(tài)的物質(zhì)，可以進行材料的識別、

2、分類、定性以及定量分析。LIBS的分析依賴于脈沖激光器的能量和光譜儀、探測器的靈敏度和波長范圍，它的檢測限是脈沖激光器產(chǎn)生的等離子體溫度、收集窗口和元素的躍遷譜線強度的函數(shù)。
　　本論文在分析了傳統(tǒng)的土壤重金屬檢測技術基礎上，提出了LIBS重金屬Pb和Mn快速檢測方法。對激光誘導等離子體理論進行了研究，主要研究了激光誘導等離子體光譜及其特性，包括等離子體發(fā)射光譜分析基本原理，LIBS實驗裝置及性能參數(shù)。研究分析了LIBS的定量分析

3、方法，包括外標法、內(nèi)標法、免標法、多元素定標分析方法，以及PCA、PLS、ANN等多變量分析方法。
　　論文還搭建了LIBS土壤重金屬快速測定實驗平臺，并對實驗參數(shù)進行了分析和初步優(yōu)化。通過檢測不同濃度的土壤重金屬Pb和Mn，獲得了土壤中Pb和Mn的LIBS光譜，并分析了Pb和Mn元素的分析譜線Pb(Ⅰ)405.78nm和Mn(Ⅱ)257.61nm的可行性。論文在建立定標曲線的基礎上定量分析了Pb和Mn的含量。實驗表明激光誘導擊穿