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激光誘導(dǎo)擊穿光譜技術(shù)光束整形取得新進(jìn)展

2020-03-23 10:33:05來(lái)源：化工儀器網(wǎng)關(guān)鍵詞：激光誘導(dǎo)擊穿閱讀量：1259

　　【儀器網(wǎng) 時(shí)事聚焦】激光誘導(dǎo)擊穿光譜(LIBS)是一種元素定量分析與檢測(cè)技術(shù)，基于其不需要樣品準(zhǔn)備、多元素同時(shí)檢測(cè)、測(cè)量速度快、可遠(yuǎn)程非接觸測(cè)量、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成簡(jiǎn)單等諸多優(yōu)點(diǎn)，激光誘導(dǎo)擊穿光譜備受檢測(cè)分析領(lǐng)域關(guān)注。目前，激光誘導(dǎo)擊穿光譜在核材料分析、高壓預(yù)混湍流火焰結(jié)構(gòu)和動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)研究、能源轉(zhuǎn)化過(guò)程、計(jì)算成像技術(shù)及應(yīng)用等領(lǐng)域取得新的應(yīng)用拓展。

　　激光誘導(dǎo)擊穿技術(shù)研究及其應(yīng)用在我國(guó)迅速發(fā)展，在新機(jī)理的探索、新技術(shù)研發(fā)和現(xiàn)有技術(shù)實(shí)用化等方面均取得了顯著成績(jī)。2019年年底，中科院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院與中國(guó)科學(xué)院沈陽(yáng)自動(dòng)化研究所都在激光誘導(dǎo)擊穿光譜技術(shù)上取得了重要的突破，為我國(guó)光譜技術(shù)及光譜儀的發(fā)展提供了養(yǎng)料。

　　2020年3月12日，中國(guó)科學(xué)院安徽光學(xué)精密機(jī)械研究所再次傳來(lái)好消息：安光所張志榮課題組在激光誘導(dǎo)擊穿光譜技術(shù)的光束整形研究方面取得新進(jìn)展，相關(guān)成果以《激光光束形狀對(duì)激光誘導(dǎo)擊穿光譜法測(cè)定鋼鐵中錳、鉻元素的影響》為題，發(fā)表在Spectrochimica Acta Part B: Atomic Spectroscopy(SCI二區(qū))期刊上。

　　據(jù)了解，在利用傳統(tǒng)的x射線熒光、火花誘發(fā)擊穿光譜和電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜等方法檢測(cè)鋼鐵中錳、鉻等微量金屬元素的含量和配比時(shí)，存在不能現(xiàn)場(chǎng)、實(shí)時(shí)、快速分析的不足。而激光誘導(dǎo)擊穿光譜技術(shù)有無(wú)需樣品預(yù)處理、多元素分析、遠(yuǎn)程原位分析等優(yōu)點(diǎn)，在該檢測(cè)項(xiàng)目中有其優(yōu)勢(shì)。

　　安光所課題組研究人員付洪波和賈軍偉與清華大學(xué)合作，利用聚焦透鏡光學(xué)模塊組將激光器出射光束的高斯激光束整形為能量均勻分布的平頂激光光束，開(kāi)展了激光光束形狀對(duì)激光誘導(dǎo)擊穿光譜測(cè)定不同基體鋼樣中錳和鉻元素的影響研究。采用留一交叉驗(yàn)證法(LOO-CV)對(duì)校正模型的預(yù)測(cè)能力進(jìn)行了評(píng)價(jià)，激光束整形后，校準(zhǔn)曲線的決定系數(shù)(R2)、交叉驗(yàn)證的均方根誤差(RMSECV)、相對(duì)誤差(RE)、相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)、檢測(cè)限(LOD)都有顯著的改善。

　　這一研究成果表明平頂激光光束整形方法確實(shí)是一種有效的降低基體效應(yīng)、提高測(cè)量重復(fù)性和精度的方法，不僅為推進(jìn)激光誘導(dǎo)擊穿光譜技術(shù)在鋼鐵檢測(cè)中的實(shí)際應(yīng)用奠定了良好的前期基礎(chǔ)，也為激光誘導(dǎo)擊穿光譜技術(shù)在更多領(lǐng)域中的應(yīng)用提供了可能性。

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