AvaLIBS激光誘導擊穿光譜測量系統是怎樣進行(xíng)材料分析的

激光誘導等離子光譜（LIPS）或者更常見的叫法激光誘導擊穿光譜（LIBS）是一種原子發射光譜，它使用脈沖激光器(qì)作(zuò)為(wèi)激發源。激光脈沖（典型值10 ns）聚焦到被測物體(tǐ)的表面，使被測材料表面的激光功率密度超過1 GW/cm2。在如此之高(gāo)的激光功率密度作(zuò)用下，被測材料表面就會(huì)有(yǒu)幾微克的物質被噴射出來(lái)同時(shí)材料表面還(hái)會(huì)産生(shēng)壽命很(hěn)短(duǎn)但(dàn)亮度很(hěn)高(gāo)的等離子體(tǐ)，其瞬間(jiān)溫度可(kě)達10,000 ºC 。冷卻過程中，處于激發态的原子和(hé)離子從高(gāo)能态躍遷到低(dī)能态，并發射出具有(yǒu)特定波長的光輻射。

AvaLIBS激光誘導擊穿光譜測量系統，可(kě)以對固體(tǐ)、液體(tǐ)、氣體(tǐ)中元素做(zuò)快速定性定量分析。AvaLIBS的光譜分析範圍是200-1070 nm，光學分辨率0.1nm（FWHM），檢測靈敏度達到ppm級。

AvaLIBS可(kě)以直接對材料進行(xíng)分析，而不需要對材料做(zuò)任何預處理(lǐ)。但(dàn)如果樣品表面塗覆有(yǒu)其它物質（比如氧化的或者塗層的鋼材）時(shí)，則要用激光先把樣品表面的塗層清理(lǐ)幹淨。激光清除過程的效率取決于材料種類及激光能量。此外，激光等離子體(tǐ)所産生(shēng)的超聲波對去除半流體(tǐ)或者粘性污物有(yǒu)非常好的效果。例如，可(kě)以分析表面裹有(yǒu)幾厘米厚OH礦泥的金屬。

AvaLIBS做(zuò)過标定後就可(kě)以對基體(tǐ)材料中的微量元素進行(xíng)定量分析，比如分析鋼材中的鉻，鋁合金中的鎂，玻璃中的鐵(tiě)，硫酸銅中的銅等。标定時(shí)要使用經過鑒定的樣品材料，這個(gè)樣品材料與被測材料具有(yǒu)相同的基體(tǐ)，但(dàn)含有(yǒu)不同含量的被分析元素。在分析時(shí)通(tōng)常采用所謂的“內(nèi)部标準化”的過程，即把被分析元素的譜線強度和(hé)基體(tǐ)材料的譜線強度進行(xíng)比較，這樣就可(kě)以減少(shǎo)由于激光的脈沖 - 脈沖能量不一緻性所導緻的等離子體(tǐ)條件變化對測量結果的影(yǐng)響。AvaLIBS測量的靈敏度與許多(duō)因素有(yǒu)關：分析元素和(hé)基體(tǐ)材料的結合方式，測量距離，以及是否需要遙測等。測量結果的正确性可(kě)優于10%，精度可(kě)優于5%。

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