多径腔增强激光诱导击穿光谱用于合金中痕量元素的高灵敏检测

作者：白禹; 王树青; 张雷^*; 尹王保^*; 肖连团; 贾锁堂

来源：冶金分析, 2020, 40(12): 34-38.

DOI：10.13228/j.boyuan.issn1000-7571.011180

• 激光诱导击穿光谱(LIBS)
• 再加热双脉冲
• 共心多径腔增强
• 痕量元素
• 检出限

激光诱导击穿光谱(LIBS)在合金表面痕量元素分析领域具有重要的潜在应用价值,尽管LIBS甚至是双脉冲LIBS(DP-LIBS)已具有很高的检测灵敏度,但对部分元素的检出限(LOD)仍无法满足某些应用需求。为了进一步降低DP-LIBS的LOD,提出了一种共心多径腔(CMC)增强DP-LIBS(CMC-DP-LIBS)技术,使双脉冲激光中的再加热激光在CMC腔室内经多次反射和会聚来持续加热等离子体,充分利用再加热激光的能量,最终实现光谱信号和检测灵敏度的提升。对锌样品表面Mn元素检测的实验结果显示,CMC-DP-LIBS较正交再加热DP-LIBS的LOD降低了63%,说明了CMC-DP-LIBS确实大幅提升了LIBS的检测灵敏度,提升了LIBS在合金表面痕量元素分析中的应用价值,特别是对样品烧蚀及损伤有特殊需求的应用领域。

• 单位
  量子光学与光量子器件国家重点实验室; 中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院; 山西大学