随着我国“祝融号”和美国“毅力号”火星车成功着陆火星，并采用激光诱导击穿光谱（LIBS）技术对火星表面进行成分分析，LIBS技术再次成为国内外的研究热点。由于其无需制样、可原位、快速和多元素同时检测等众多优点，该技术已应用于冶金、能源、环境检测、先进制造、生物医学和深空探测等多个领域。

目前，LIBS技术良好的定量准确性与标准样品的获得息息相关。然而，对于文物、生物组织等成分未知或标准物质难以获取的样品，常规定标方法不再适用，唯一解决方案便是LIBS免定标技术（CF-LIBS）。该方法无需标准物质，直接通过等离子体中的玻尔兹曼-萨哈分布关系计算各元素含量。然而，由于CF-LIBS精度常受自吸收效应的影响。为此，国内外研究者通常采用各类自吸收校正算法来补偿自吸收的影响，从而提高CF-LIBS技术的分析精度。

近日，华中科技大学武汉光电国家研究中心郭连波教授课题组在传统LIBS自吸收校正的基础上，开创性地提出了一种融合等离子体特性诊断的光学厚度法和基于标准参考线的CF-LIBS新方法，即自吸收利用的CF-LIBS方法（CF-LIBSwithCD-SRL）。该方法利用柱状密度-萨哈-玻尔兹曼图法直接使用主量元素的自吸收谱线估计等离子体温度，待测样品中各元素含量可直接通过自吸收谱线计算所得的柱状密度和标准参考线强度计算获得。采用典型的合金样品的定量分析结果表明，该方法相比较于传统基于玻尔兹曼图法的CF-LIBS方法，具有更高的定量精度、可操作性和执行效率。该方法不仅继承了传统CF-LIBS方法无需标准物质的优势，而且无需执行自吸收迭代校正算法，可直接使用LIBS光谱中的自吸收谱线进行免定标定量，该研究成果有望推动LIBS技术的进一步推广与实际应用。

图1.基于自吸收利用的LIBS免定标方法主要原理及定量精度提升效果

相关研究成果近期发表在分析化学领域著名国际期刊《Analytica Chimica Acta》上，第一作者为华中科技大学武汉光电国家研究中心博士生胡桢麟，通讯作者为郭连波教授和湖南科技大学唐云副教授，陈锋、张登、褚燕武和汪威良作为共同作者参与相关工作。华中科技大学武汉光电国家研究中心为第一单位。该工作得到了国家自然科学基金项目（No. 62075069, 62005078, 61575073）的支持。

文献链接：https://doi.org/10.1016/j.aca.2021.339008

参考文献：Z. Hu, F. Chen, D. Zhang, Y. Chu, W. Wang, Y. Tang *, L. Guo *, “A method for improving the accuracy of calibration-free laser-induced breakdown spectroscopy by exploiting self-absorption”, Analytica Chimica Acta, 1183, 339008 (2021)