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惰性气体在LIBS中的辅助测量研究
被引量：
1
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作者
许杰
谷懿
+3 位作者
宋宝林
葛良全
张庆贤
杨文佳
《光谱学与光谱分析》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第3期601-609,共9页
激光诱导击穿光谱(LIBS)是一种发射光谱分析技术,因其实时、多元素、无损、远程等优势,在分析高危环境和重要文物等方面具有极大潜力。目前,LIBS测量技术仍受实验设备,测量环境等因素影响,其中,气氛环境对LIBS测量的影响尤为显著。惰性...
激光诱导击穿光谱(LIBS)是一种发射光谱分析技术,因其实时、多元素、无损、远程等优势,在分析高危环境和重要文物等方面具有极大潜力。目前,LIBS测量技术仍受实验设备,测量环境等因素影响,其中,气氛环境对LIBS测量的影响尤为显著。惰性气体因其优秀的物理性质(比热容,导电率,稳定的化学性质,较大的相对分子质量等)有利于辅助LIBS测量,增强光谱信号,提高检测下限,在激光诱导击穿光谱测量中的应用愈发频繁。因此,在详细调研了惰性气体于LIBS测量过程中的应用基础上,解析了其对光谱信号的影响因素,如很低的化学活性有效降低了空气中其他气体(氧气,氮气等)对光谱信号的吸收湮灭、较大的原子体积限制了等离子体向外扩张,使得单位体积内的温度大幅度上升、丰富的核外电子使产生的等离子体中自由电子大幅度上升,提高了电子密度、亚稳态的存在促使惰性气体对待测样品的延迟激发,辅助激发某些较轻元素并大幅度增加等离子体寿命、能量传递更能特定增强某些特殊能级的发射谱线,获得更高的增强因子、还分析了氡气通过衰变对发射谱线的影响,惰性气体的发射谱线也可用于计算样品的等离子体温度和电子密度等,对LIBS的辅助测量有重要影响。列举了亚稳态在LIBS测量中的应用和惰性气体在不同测量对象中对谱线信号的增强因子。分析比较了不同惰性气体在信号增强,烧蚀质量,时间演化方面的差异,结果表明,氦气相比其他惰性气体较为特殊,归结于其特殊的物理性质和核外结构,而其他气体随着周期数的增加,信号增强因子逐渐增加而烧蚀质量却逐渐减小,等离子的时间演化也逐渐变长,为LIBS测量中选择合适的惰性气体提供理论支持和参考。
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关键词
光谱测量
原子发射光谱分析法
惰性气体
综述
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职称材料
题名
惰性气体在LIBS中的辅助测量研究
被引量：
1
1
作者
许杰
谷懿
宋宝林
葛良全
张庆贤
杨文佳
机构
成都理工大学核
技术
与自动化工程学院
成都理工大学地学核
技术
重点实验室
中广核工程有限公司
四川省安全科学技术研究院综合所
出处
《光谱学与光谱分析》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第3期601-609,共9页
基金
国家自然科学基金国家重大科研仪器研制项目(42127807)
基础性军工科研院所稳定支持经费科研任务(A132007W06)
+1 种基金
四川省科技计划项目(应用基础研究,2020YJ0334)
国家重点研发项目(2017YFC0602100)资助。
文摘
激光诱导击穿光谱(LIBS)是一种发射光谱分析技术,因其实时、多元素、无损、远程等优势,在分析高危环境和重要文物等方面具有极大潜力。目前,LIBS测量技术仍受实验设备,测量环境等因素影响,其中,气氛环境对LIBS测量的影响尤为显著。惰性气体因其优秀的物理性质(比热容,导电率,稳定的化学性质,较大的相对分子质量等)有利于辅助LIBS测量,增强光谱信号,提高检测下限,在激光诱导击穿光谱测量中的应用愈发频繁。因此,在详细调研了惰性气体于LIBS测量过程中的应用基础上,解析了其对光谱信号的影响因素,如很低的化学活性有效降低了空气中其他气体(氧气,氮气等)对光谱信号的吸收湮灭、较大的原子体积限制了等离子体向外扩张,使得单位体积内的温度大幅度上升、丰富的核外电子使产生的等离子体中自由电子大幅度上升,提高了电子密度、亚稳态的存在促使惰性气体对待测样品的延迟激发,辅助激发某些较轻元素并大幅度增加等离子体寿命、能量传递更能特定增强某些特殊能级的发射谱线,获得更高的增强因子、还分析了氡气通过衰变对发射谱线的影响,惰性气体的发射谱线也可用于计算样品的等离子体温度和电子密度等,对LIBS的辅助测量有重要影响。列举了亚稳态在LIBS测量中的应用和惰性气体在不同测量对象中对谱线信号的增强因子。分析比较了不同惰性气体在信号增强,烧蚀质量,时间演化方面的差异,结果表明,氦气相比其他惰性气体较为特殊,归结于其特殊的物理性质和核外结构,而其他气体随着周期数的增加,信号增强因子逐渐增加而烧蚀质量却逐渐减小,等离子的时间演化也逐渐变长,为LIBS测量中选择合适的惰性气体提供理论支持和参考。
关键词
光谱测量
原子发射光谱分析法
惰性气体
综述
Keywords
Spectral measurement
Atomic emission spectrometry
Inert gases
Review
分类号
O433 [机械工程—光学工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
惰性气体在LIBS中的辅助测量研究
许杰
谷懿
宋宝林
葛良全
张庆贤
杨文佳
《光谱学与光谱分析》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
1
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