收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

激光诱导等离子体原子发射光谱特性研究

王敬  
【摘要】:激光诱导击穿光谱(laser-induced breakdown spectroscopy,LIBS)技术是通过采集激光等离子体原子发射光谱来检测物质成分。本文主要利用波长为1064 nm的Nd:YAG纳秒脉冲激光烧蚀土壤样品,激发产生等离子体,由光栅光谱仪记录光谱,通过研究光谱特性寻找提高光谱质量的方法,改善光谱质量,提高定量分析的精度。主要工作要点如下:1、样品温度对激光诱导土壤等离子体辐射特性的影响实验以国家标准土壤样品为靶,在空气中利用纳秒脉冲激光烧蚀不同温度(350℃)下的片状样品,测量了激光诱导等离子体的发射光谱强度和信噪比,计算了光谱分析检出限和信号的测量精度。通过实验数据看出,在激光输出能量为200 m J的情况下,随着样品温度的升高,等离子体的辐射强度逐渐变大,并且在样品温度为300℃时达到最大值。计算表明,元素Al、Mg、Ba和Fe在300℃样品温度时的光谱线强度比室温条件下分别提高了67%、58%、61%和52%,信噪比分别增大了41%、51%、28%和38%,且元素分析检出限和光谱信号稳定性均有改善。通过观察等离子体图像,测量等离子体各种参数,阐述了激光诱导等离子体辐射特性随样品温度变化的原因。2、样品温度对激光诱导金属等离子体辐射强度的影响对金属样品加热升温,并且在一定温度时利用纳秒脉冲激光烧蚀样品,激发产生等离子体,测量不同样品温度条件下等离子体的发射光谱强度和信噪比。结果表明,随着样品温度的升高,等离子体辐射会逐渐增强,并且在温度为150℃时达到最大。计算表明,样品中分析元素Mo、Cr、Ni和Mn在温度为150℃时的光谱线强度比室温条件下的分别提高了54.56%,72.43%,70.29%和54.01%,光谱信噪比分别增大了37.44%,40.74%,38.6%和37.06%。借助观察到的等离子体图像,测量等离子体的物理参数和样品烧蚀量,讨论了激光诱导等离子体辐射增强的原因。3、纳秒激光诱导等离子体发射光谱中自吸收效应的研究采用平面反射镜装置约束激光等离子体,比较有或无平面反射镜装置时光谱线的线型变化。实验得到无平面反射镜装置时样品元素Al、Mg和Mn的光谱线半高全宽度分别为0.16nm、0.24nm和0.058nm,而采用由四块平面反射镜组成的装置在空间上约束?激光等离子体时分别为0.11nm、0.13nm和0.047nm。结果表明,加入平面反射镜装置后,光谱线的自吸收明显减弱,谱线线型变得比较锐,强度也显著提高。通过观测等离子体照片、测量等离子体温度和电子密度,分析了激光光谱自吸收效应降低的原因。4、激光诱导击穿光谱技术测定土壤中元素Cr和Pb在实验中加入平面反射镜装置约束激光等离子体,记录发射光谱,测量绘制了元素的定标曲线,定量分析了土壤样品中重金属元素Cr和Pb,并与不加入平面反射镜装置条件下的检测结果进行比较。结果显示,实验加入平面反射镜装置以后,元素Cr和Pb测量结果的相对标准偏差与无平面反射镜装置时的相比较,分别从5.22%和8.12%降低到3.43%和3.94%,元素分析检出限分别由4.13×10-3%和62.54×10-3%降低到2.61×10-3%和44.22×10-3%,明显提高了激光诱导击穿光谱技术的测量精度。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 陈镇龙;叶玉堂;刘霖;范超;田骁;吴云峰;王昱琳;;激光诱导液相电极腐蚀新方法[J];光电工程;2006年12期
2 裴楠楠;刘国荣;;基于激光诱导击穿光谱的波长校准法研究[J];应用光学;2007年01期
3 李勇;陆继东;林兆祥;谢承利;李捷;李鹏艳;;应用激光诱导击穿光谱检测土壤中的铅[J];应用光学;2008年05期
4 李娉;陆继东;谢承利;李捷;刘彦;蒋梅城;陈敏;;水分对激光诱导煤粉等离子体特性的影响[J];中国激光;2009年04期
5 姚顺春;陆继东;潘圣华;蒋梅城;李娉;谢承利;李捷;;粉煤灰未燃碳的深紫外激光诱导击穿光谱分析[J];中国激光;2010年04期
6 张匡;;45~#钢镀铬激光诱导放电复合毛化条件下的金相初步研究[J];应用激光;2010年02期
7 潘圣华;陆继东;陈凯;姚顺春;李俊彦;董美蓉;李军;;激光诱导击穿钢液等离子体有效信号提取研究[J];应用激光;2010年04期
8 雷泽剑;胡淑芬;姚明印;刘木华;李秋连;;激光诱导击穿光谱技术分析鸡肉中的重金属元素[J];应用激光;2010年05期
9 张旭;姚明印;刘木华;林永增;;海带中铬含量的激光诱导击穿光谱研究分析[J];江西农业大学学报;2012年01期
10 徐媛;姚明印;刘木华;林永增;;溶液中铬元素的激光诱导击穿光谱检测[J];激光与光电子学进展;2012年09期
11 辛勇;孙兰香;丛智博;杨志家;;激光诱导击穿光谱实验数据波动性的影响因素研究[J];冶金分析;2012年10期
12 罗文峰;郑晓敏;朱海燕;李冬冬;;激光诱导氯化铜溶液等离子体特征参数的研究[J];激光与光电子学进展;2012年12期
13 屈华阳;胡净宇;赵雷;韩鹏程;张勇;贾云海;;激光诱导击穿光谱法判断汽车板表面划痕缺陷[J];冶金分析;2013年02期
14 李红梅;何旭;郑亮;刘凤山;王建昕;刘福水;;激光诱导炽光技术用于碳烟粒径测试的研究[J];工程热物理学报;2013年07期
15 张勇;贾云海;陈吉文;沈学静;赵雷;李冬玲;刘英;韩鹏程;陈永彦;;激光诱导击穿光谱对不规则未知镀层样品的分析[J];光谱学与光谱分析;2013年06期
16 邵妍;张艳波;高勋;杜闯;林景全;;激光诱导击穿光谱技术的研究与应用新进展[J];光谱学与光谱分析;2013年10期
17 孟继本;黄长华;曹金平;薛价猷;片山干郎;;红外激光诱导的凝聚相光化学反应[J];光电子.激光;1985年06期
18 俞誉福;;激光诱导化学在微电子学中的应用[J];激光与光电子学进展;1987年03期
19 李丁,顾原岗,沈光平,邱明新;激光诱导直接化学光刻[J];光学学报;1987年01期
20 林毅东,孙献平,陈则圣;激光诱导钾分子荧光谱[J];激光杂志;1988年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 陈长进;;激光诱导的再散射过程的理论研究[A];第十六届全国原子与分子物理学术会议论文摘要集[C];2011年
2 张大成;马新文;汶伟强;张鹏举;刘惠萍;;两种植物树叶样品的激光诱导击穿光谱分析[A];第十五届全国原子与分子物理学术会议论文摘要集[C];2009年
3 李秋连;姚明印;刘木华;雷泽剑;;激光诱导击穿光谱快速检测南丰蜜桔矿质元素[A];第九届全国光电技术学术交流会论文集(上册)[C];2010年
4 孙对兄;苏茂根;董晨钟;;激光诱导击穿铝合金时空分辨光谱的研究[A];第十六届全国原子与分子物理学术会议论文摘要集[C];2011年
5 蒋甲生;王左友;;激光诱导等离子体研究方法[A];江苏、山东、河南、江西、黑龙江五省光学(激光)联合学术'05年会论文集[C];2005年
6 王传辉;戴玲琳;汪小丽;郑荣儿;崔执凤;;液相基质中激光诱导击穿光谱的实验研究[A];中国光学学会2006年学术大会论文摘要集[C];2006年
7 林兆祥;李捷;刘林美;吴金泉;孙奉娄;;激光诱导击穿光谱技术在太空探测中的应用[A];2008年激光探测、制导与对抗技术研讨会论文集[C];2008年
8 王茜蒨;阎吉祥;刘凯;赵华;葛聪慧;黄志文;;激光诱导击穿光谱爆炸物探测方法研究[A];中国光学学会2011年学术大会摘要集[C];2011年
9 朱德华;陈建平;陆建;倪晓武;;基于竹炭基体的激光诱导击穿光谱检测水溶液中重金属实验研究[A];鲁豫赣黑苏五省光学(激光)学会2011学术年会论文摘要集[C];2011年
10 熊威;张谦;赵芳;李润华;;水中痕量六价铬离子的激光诱导击穿光谱高灵敏检测[A];第十五届全国原子与分子物理学术会议论文摘要集[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 李玉;激光诱导等离子体的动力学研究[D];吉林大学;2009年
2 罗文峰;激光诱导击穿光谱技术的初步研究[D];中国科学院研究生院(西安光学精密机械研究所);2011年
3 朱德华;激光诱导击穿光谱技术检测物质成分的理论应用分析和实验研究[D];南京理工大学;2012年
4 姚顺春;激光诱导击穿光谱技术在电站运行诊断中的应用研究[D];华南理工大学;2011年
5 郭连波;激光诱导击穿光谱中的等离子体发射光谱增强方法研究[D];华中科技大学;2012年
6 雷文奇;有机样品中激光诱导等离子体时空分辨特性以及无机元素的定量分析[D];华东师范大学;2013年
7 张宏超;纳秒激光诱导空气等离子体光学诊断与机理分析[D];南京理工大学;2009年
8 邱荣;强激光诱导光学元件损伤的研究[D];中国工程物理研究院;2013年
9 谢承利;激光诱导击穿光谱数据处理方法及在煤分析中的应用研究[D];华中科技大学;2009年
10 杨立军;不锈钢薄板激光诱导无模成形技术的研究[D];哈尔滨工业大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 吴江来;水下金属元素的激光诱导击穿光谱特性研究[D];中国海洋大学;2008年
2 田骁;半导体激光诱导液膜浸润刻蚀技术研究[D];电子科技大学;2008年
3 黄基松;土壤中若干重金属元素的激光诱导击穿光谱检测[D];浙江师范大学;2009年
4 陈晟昊;激光诱导击穿光谱技术在蔬菜元素检测中的应用研究[D];延边大学;2010年
5 潘圣华;激光诱导击穿光谱应用于金属特性分析研究[D];华南理工大学;2010年
6 李铁强;激光诱导击穿光谱仪及应用[D];杭州电子科技大学;2011年
7 王昱琳;激光诱导扩散中非均匀场扩散理论研究[D];电子科技大学;2006年
8 朱存光;激光诱导离解光谱技术及其定量化研究[D];烟台大学;2010年
9 马爽;激光诱导击穿光谱用于杨树叶片成分分析[D];长春理工大学;2011年
10 王宇航;激光诱导铁合金碳谱线定位研究[D];长春工业大学;2013年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978