液相基質(zhì)中激光誘導(dǎo)擊穿光譜的實驗研究.pdf

1、激光誘導(dǎo)擊穿光譜（Laser-Induced Breakdown Spectroscopy簡稱LIBS）就是利用激光束聚焦入射樣品表面產(chǎn)生激光等離子體，對等離子體中原子和離子的發(fā)射光譜進行分析。高功率密度激光輻照物體表面形成的激光微等離子體動力學(xué)研究，在研制超導(dǎo)薄膜、納米材料、同位素分離、醫(yī)學(xué)、生物學(xué)以及其他工業(yè)應(yīng)用方面有重要的理論指導(dǎo)意義和廣泛的應(yīng)用前景。高功率密度的激光使樣品表面汽化，產(chǎn)生處于激發(fā)態(tài)的原子和離子，而激發(fā)態(tài)原子和離子的

2、發(fā)射譜線可用于樣品成分的鑒定和含量的定量分析，因此LIBS可運用于氣體、顆粒和液體基質(zhì)中的痕量分析。相比于其它成熟的定量分析技術(shù)，LIBS技術(shù)的研究正處于發(fā)展的初期階段。這項技術(shù)有著潛在的高靈敏度、對分析樣品的破壞性小以及可用于遠程測量等特點，是當(dāng)今該領(lǐng)域研究的熱點之一。
　　近二十年來，LIBS技術(shù)已成功地對固體樣品和氣相樣品中的痕量元素進行了定性或半定量分析,因此我們很容易想到把該技術(shù)應(yīng)用到液體樣品的痕量分析。隨著工業(yè)的發(fā)展，

3、沿海港灣及河口地區(qū)重金屬廢物的排放日益增多，因而監(jiān)測重金屬對海洋生態(tài)環(huán)境的影響具有特別重要意義。特別是經(jīng)過初步實驗研究表明，與固體的LIBS信號相比較，雖然其檢測限要低一些，但液體中的LIBS信號存在著特有的光譜特性。要形成能實用的分析技術(shù)，還需要大量的實驗與理論研究。因此本論文就液相基質(zhì)中的激光誘導(dǎo)擊穿譜開展了實驗研究。
　　論文第一章介紹了LIBS技術(shù)的特點、發(fā)展和研究現(xiàn)狀。
　　第二章介紹了激光誘導(dǎo)擊穿光譜技術(shù)基本原理

4、，包括激光等離子體的基本性質(zhì)、LIBS形成的微觀機理和發(fā)射光譜、激光等離子體模型、輻射機制等內(nèi)容。
　　第三章主要介紹了實驗裝置和實驗方法。
　　在前三章的基礎(chǔ)上，第四章、第五章分別報道了AlCl3和MgCl2水溶液LIBS光譜的實驗研究結(jié)果。使用單脈沖LIBS技術(shù)，研究了溶液中Al原子和Mg原子LIBS信號的時間演化特性、激光能量對LIBS信號的影響，得到了LIBS用于液體中AlCl3和MgCl2痕量分析的檢測限。實驗結(jié)果