固体激光在LIBS中的应用
20世纪60年代,美国国家实验室Los Alamos的David Cremers研究小组首先提出了激光诱导击穿光谱技术(Laser Induced Breakdown Spectroscopy,简称LIBS)的概念。1963年,小组成员Brech最先利用增加了调Q开关的红宝石激光器的来诱导物质产生等离子体,并将其应用于物质化学分析,这一刻,LIBS技术正式诞生。该技术问世到现在已有60余年,在金属成分分析、宇宙探索、环境和废物的监测、文化遗产鉴定等等领域,已大放异彩,并同步开发出了许多基于LIBS的小型化或在线式分析检测系统。
原理上,LIBS技术通过将超短脉冲激光聚焦在样品表面,使表面被烧蚀,形成等离子体。等离子体的发射光谱蕴含着该物质的所有元素成分,当我们用采集系统(一般为光谱仪)对光谱进行采集,并分析光谱中的特征谱线,会得到样品的元素成分以及含量。由于超短脉冲激光聚焦后能量密度较高,因此原则上可以将任何物态(固态、液态、气态)的样品激发形成等离子体,仅在收集分析上会受到检测器波长范围及灵敏度的限制。
一套完整的LIBS系统主要包括以下几部分:
① 激发系统,包括激光器、激光聚焦系统等设备;
② 样品台;
③ 采集系统,包括耦合系统、光纤光谱仪等设备;
④ 分析系统,包括PC、单片机等具备分析功能的模块。
对于该项技术而言,超高峰值功率的短脉冲激光器,与能采集到多种元素,分辨细微特征的光纤光谱仪,是最重要的两个部分。而杏林睿光作为专业的微片激光器自主研发、生产及销售的高新技术企业,可为该应用领域提供强大的激发光源支持。
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