解決關(guān)鍵難題，西安光機(jī)所湯潔團(tuán)隊(duì)在等離子體光譜領(lǐng)域有了新突破
2023年12月26日，從中國(guó)科學(xué)院西安光機(jī)所獲悉：該所湯潔團(tuán)隊(duì)針對(duì)放電輔助LIBS（激光誘導(dǎo)擊穿光譜）技術(shù)在液態(tài)樣品探測(cè)中面臨的關(guān)鍵技術(shù)性難題，提出了放電輔助LIBS結(jié)合濾紙采樣的方法，促進(jìn)等離子體中更多物質(zhì)被持續(xù)加熱、電離，使其壽命從幾微秒延長(zhǎng)至近百微秒，等離子體光譜強(qiáng)度增加1至2個(gè)數(shù)量級(jí)。該研究成果可應(yīng)用于環(huán)境與生態(tài)污染監(jiān)測(cè)領(lǐng)域，在污染物溯源及預(yù)防措施制定方面具有巨大應(yīng)用潛力和價(jià)值。
LIBS技術(shù)是一種基于原子發(fā)射光譜法的元素分析技術(shù)，在多元素分析、實(shí)時(shí)快速原位檢測(cè)等方面具有突出優(yōu)勢(shì)。目前，該技術(shù)已在深空深海探測(cè)、地質(zhì)勘探、生物醫(yī)藥以及環(huán)境監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。
“在實(shí)際應(yīng)用中，LIBS技術(shù)面臨信號(hào)波動(dòng)大、光譜強(qiáng)度低、信噪比差、探測(cè)靈敏度低等不利因素。放電輔助增強(qiáng)策略可實(shí)現(xiàn)大幅度激光等離子體光譜增強(qiáng)。但在液態(tài)樣品的探測(cè)中，受液相對(duì)放電過(guò)程的干擾，LIBS信號(hào)波動(dòng)大，影響探測(cè)光路甚至無(wú)法探測(cè)，極大阻礙了放電輔助LIBS在液態(tài)樣品中痕量物種定性或定量分析方面的應(yīng)用。”湯潔說(shuō)。
湯潔介紹，濾紙均勻采樣巧妙克服了液相干擾放電過(guò)程及信號(hào)穩(wěn)定性差等不利因素，使激光燒蝕樣品的穩(wěn)定性顯著增強(qiáng)，等離子體光譜信號(hào)穩(wěn)定性提升33%。同時(shí)，相比雙脈沖LIBS等其他LIBS增強(qiáng)技術(shù)，湯潔團(tuán)隊(duì)的新方法既具備同等高水平的探測(cè)靈敏度，還具備低成本、低能耗、裝置簡(jiǎn)易等優(yōu)勢(shì)。
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項(xiàng)目成果
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