科学研究

激光诱导等离子体分子光谱检测研究新进展

来源:武汉光电国家研究中心   作者:  发布时间:2018年01月29日  点击量:

激光诱导击穿光谱(LIBS)是一种用于材料成分分析的光谱测定技术,具有快速原位实时远程分析和简单样品制备等优点。然而,LIBS中常用的原子光谱存在基体效应和自吸收效应缺点。为了解决这些问题,近年来研究人员把目光转向分子光谱,但是常规分子光谱的强度较弱严重影响定量分析精准度和灵敏度。

武汉国家光实验室激光先进制造技术研究团队LIBS研究组郭连波副教授带领硕士生朱志豪和博士后郝中骐等人, 针对分子光谱增强方法进行了深入研究,提出了一种激光诱导荧光(LIRF)共振激发分子自由基的方法。以硼元素为例,研究了振动基态激发(LIRFG)和振动激发态激发(LIRFE)两种不同类型的激发模式,。结果表明,LIRFGLIRFE两种激发模式都能有效增强硼分子光谱,使 B2Σ+(υ=0)→X2Σ+ (υ= 2) 255.14 nm谱线强度分别增强29.3522.61,并有效改善了硼元素的定量性能。另外,通过两种激发模式的比较,发现LIRFG具有更好的灵敏度,LoD0.0993 wt.%,而LIRFE更精确,其RMSECV0.2514 wt.%。这为利用LIBS方法检测分子光谱提供了新的途径。

相关研究成果发表在美国光学学会下期刊Optics Express上(L.B. Guo, Z.H. Zhu, J.M. Li, Y. Tang, S.S Tang, Z.Q. Hao, X.Y. Li, Y.F. Lu, and X.Y. Zeng, "Determination of boron with molecular emission using laser-induced breakdown spectroscopy combined with laser-induced radical fluorescence," Opt. Express 26, 2634-2642 (2018)

该项工作得到国家自然科学基金(5142950161575073)和中国博士后科学基金(No.2017M622415)的资助。

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1. B元素共振激发原理(a)和光谱增强效果(b