遠(yuǎn)程激光誘導(dǎo)等離子體及拉曼光譜技術(shù)研究.pdf

1、近年來,隨著人類社會(huì)的進(jìn)步,地外星體探測(cè)項(xiàng)目、礦物質(zhì)資源探尋手段以及分子結(jié)構(gòu)研究課題,得到了前所未有的發(fā)展,相關(guān)技術(shù)在社會(huì)生產(chǎn)生活中發(fā)揮了重要的作用,其中,激光誘導(dǎo)擊穿等離子體光譜(LIBS)技術(shù)和激光拉曼光譜(LRS)技術(shù)作為新興的物質(zhì)元素分析和分子結(jié)構(gòu)檢測(cè)的重要手段,以其各自特有的優(yōu)點(diǎn),吸引了越來越多研究者的目光。同時(shí),由于對(duì)元素探測(cè)和物質(zhì)分析研究程度的不斷深入,人們對(duì)于探測(cè)方法的便利性、準(zhǔn)確性提出了越來越高的要求,也更加注重探測(cè)手

2、段在復(fù)雜生產(chǎn)條件下的實(shí)用性。
　　目前大多數(shù)的LIBS技術(shù)仍然需要將待測(cè)樣品取回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行檢測(cè),這就使得物質(zhì)元素檢測(cè)的實(shí)時(shí)性和非接觸性所體現(xiàn)的價(jià)值大打折扣。在礦物資源探測(cè)作業(yè)中,經(jīng)常會(huì)遇到未知礦物含量的陡峭崖壁,野外作業(yè)人員無法進(jìn)入不明礦洞等危險(xiǎn)作業(yè)區(qū)域,這就容易造成無法取樣或取樣數(shù)量有限的情況,給國(guó)家礦物資源勘探工作和相關(guān)人員的安全帶來不利影響。遠(yuǎn)程LIBS探測(cè)技術(shù)可以很好地發(fā)揮LIBS的實(shí)時(shí)性、遠(yuǎn)距離非接觸性等探測(cè)優(yōu)勢(shì),解決遠(yuǎn)

3、距離物質(zhì)元素定性和定量分析的困難。而LRS技術(shù)是新型的、發(fā)展中的分子結(jié)構(gòu)檢測(cè)分析手段,共同研究遠(yuǎn)程LIBS探測(cè)技術(shù)和LRS技術(shù),可以為實(shí)現(xiàn)物質(zhì)元素檢測(cè)和物質(zhì)分子結(jié)構(gòu)的雙重檢測(cè)功能奠定基礎(chǔ)。
　　本文首先研究并搭建了一套遠(yuǎn)程LIBS檢測(cè)系統(tǒng),采用線寬測(cè)量、波長(zhǎng)對(duì)比、采樣延時(shí)、燒蝕孔效應(yīng)以及光譜展寬比對(duì)等多種手段綜合校準(zhǔn)遠(yuǎn)距離測(cè)量系統(tǒng)的檢測(cè)誤差;而后對(duì)10米外的未知巖石進(jìn)行了光譜檢測(cè)和元素定性分析,分類配制了定標(biāo)化學(xué)樣品,優(yōu)化了傳統(tǒng)的

4、光譜分析方法,分別重新設(shè)計(jì)了一套單一元素光譜定量法和一套基于不同類元素多離子態(tài)的對(duì)比定量法,利用這些新方法對(duì)遠(yuǎn)距離未知礦石中所含的Cu元素和Ba元素進(jìn)行了定量分析,設(shè)計(jì)了化學(xué)實(shí)驗(yàn)相互比對(duì)部分,并且對(duì)誤差進(jìn)行了分析處理。同時(shí)研究了非金屬元素對(duì)重金屬元素激光等離子體的基體效應(yīng)(matrix effect),經(jīng)過試驗(yàn),從粒子濃度、等離子體溫度等方面分析了C、O等非金屬元素基體效應(yīng)對(duì)重金屬元素測(cè)量的各類影響,得到了基體效應(yīng)拐點(diǎn)溫度等關(guān)鍵參數(shù)。<