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我國激光誘導擊穿光譜技術獲得新突破

2020-03-26 13:18:57來源：儀器網(wǎng)關鍵詞：激光誘導擊穿光譜閱讀量：3982

導讀：近日，中國科學院沈陽自動化研究所針對金屬工件表面產生的“刮痕”在激光誘導擊穿光譜分析組成成分時的影響為對象，研究了不同表面粗糙度下激光誘導擊穿光譜的分析結果，并提出了一種減小粗糙度對激光誘導擊穿光譜定量分析影響的有效方案，同時實現(xiàn)了對碳鋼中Cr、Cu、Mn等元素的高精度定量分析。

　　【儀器網(wǎng) 行業(yè)要聞】激光誘導擊穿光譜是一種基于激光燒蝕方法的新型動態(tài)光譜測量技術，通過超短脈沖激光聚焦樣品表面形成等離子體，進而對等離子體發(fā)射光譜進行分析以確定樣品的物質成分及含量。因為超短脈沖激光聚焦后能量密度較高，可以將任何物態(tài)(固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài))的樣品激發(fā)形成等離子體，所以激光誘導擊穿光譜幾乎不受樣品形式的限制，也不需要對樣品進行切片、研磨等預處理。

　　但是樣品表面的粗糙程度真的對激光誘導擊穿光譜毫無影響嗎？近日，中國科學院沈陽自動化研究所針對金屬工件表面產生的“刮痕”在激光誘導擊穿光譜分析組成成分時的影響為對象，研究了不同表面粗糙度下激光誘導擊穿光譜的分析結果，并提出了一種減小粗糙度對激光誘導擊穿光譜定量分析影響的有效方案，同時實現(xiàn)了對碳鋼中Cr、Cu、Mn等元素的高精度定量分析。

　　研究團隊選擇了表面粗糙度在0.03-0.5μm之間的6塊碳鋼作為實驗樣品，利用激光誘導擊穿光譜進行掃描分析。當激光燒蝕彈坑固定在約10μm的情況下，研究人員優(yōu)化了在不同粗糙度樣品下采集光譜時燒蝕彈坑的重疊率，后發(fā)現(xiàn)，當激光燒蝕彈坑重疊率為75%時，光譜穩(wěn)定性好。并且通過對碳鋼中Cr、Cu、Mn等元素的分析檢測驗證了這一發(fā)現(xiàn)。

　　激光誘導擊穿光譜擁有不受樣品制約、對樣品的破壞性很小以及全元素分析等特性，在各領域都表現(xiàn)出非常大的應用潛力，自出現(xiàn)開始就受到了光譜測量領域的廣泛關注。近年來激光誘導擊穿光譜技術越來越受重視，研究成果也不斷涌現(xiàn)。沈陽自動化研究所在激光誘導擊穿光譜已經(jīng)取得了多項成果，研發(fā)出了多款LIBS在線檢測產品。

　　雖然目前激光誘導擊穿光譜技術仍然存在信噪比低、準確性不高、測量成本偏高等困難，但在科研人員的努力下，這項技術將不斷完善，在更廣泛的領域表現(xiàn)出其價值。而有了色譜、質譜等分析技術落后的教訓，我國在激光誘導擊穿光譜技術上相信會受到更大的重視。

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