談?wù)劶す庹T導擊穿光譜技術(shù)在生活中的應用

　　激光誘導擊穿光譜技術(shù)(laser-induced breakdown spectroscopy， LIBS)是用高能量脈沖激光燒蝕材料，使材料表面的微量樣品瞬間氣化形成高溫、高密度的等離子體，發(fā)射出帶有樣品內元素特征波長(cháng)的等離子體光譜，譜線(xiàn)的波長(cháng)和強度反映了樣品中的元素組成及含量。激光誘導擊穿光譜技術(shù)基于原子光譜和離子光譜的波長(cháng)與特定的元素一一對應的關(guān)系，而且光譜信號強度與對應元素的含量也具有一定的量化關(guān)系，通過(guò)解析等離子體光譜，并結合定量分析模型，可以得到分析樣品成分的類(lèi)別和含量信息。
 

　　激光誘導擊穿光譜技術(shù)的研究發(fā)展：
 

　　LIBS技術(shù)作為一種物質(zhì)成分檢測方法，雖然相比于電感耦合等離子體發(fā)射光譜等光譜檢測技術(shù)在精確度和靈敏度方面尚有不足， 但是LIBS技術(shù)的樣品需求量少并且無(wú)需預處理，對固體、液體、氣體、非導電材料和生物樣品等各種材料都適用，可同時(shí)探測多種元素。為了將LIBS技術(shù)進(jìn)一步向實(shí)用化方向推進(jìn)，提高LIBS探測的可靠性、經(jīng)濟性和準確性，目前研究重點(diǎn)集中在對收集光譜信號的優(yōu)化上，如增強光譜線(xiàn)信號強度、提高信噪比、降低基體效應、提高探測限等方面。
 

　　LIBS技術(shù)應用：
 

　　1.環(huán)境檢測：
 

　　由于近幾十年的工業(yè)發(fā)展，城市建設等因素導致環(huán)境污染日益嚴重，尤其是重金屬污染、水體富營(yíng)養化等越來(lái)越引起人們的重視。這就迫切需要一種快速、原位、遠距離、無(wú)需制樣的技術(shù)來(lái)實(shí)現對環(huán)境污染物質(zhì)的檢測和監測。LIBS 可以滿(mǎn)足上述要求，可以檢測分析任何形態(tài)的物質(zhì)元素(液體，氣體，固體)，在對水體污染，危險有害廢物，氣體氣溶膠污染物質(zhì)的檢測分析，定量計算等方面都有很廣闊的應用前景。
 

　　2.食品安全和營(yíng)養學(xué)：
 

　　目前LIBS技術(shù)已被應用于食品、農產(chǎn)品及植物成分的檢測研究。應用LIBS技術(shù)結合自由定標法分析楊樹(shù)葉片鈣、鐵，氮和磷的含量;利用LIBS技術(shù)分析了新鮮土豆及皮中的微量元素; 應用LIBS檢測焙烤食品中鈉及氯化鈉的含量;應用LIBS分析了臍橙中鎘含量，研究皮蛋殼中銅含量的檢測方法等。
 

　　3.材料分析：
 

　　采用激光誘導擊穿光譜分析技術(shù)對鋼樣中錳、鉻兩種微量元素的含量進(jìn)行測量。錳和鉻是鋼中兩種重要的微量元素，對鋼的性能有很大的影響，例如：鋼中含有一定量的鉻，能夠提高鋼的耐腐蝕性能，添加適當的錳可以提高鋼的強度等。不但如此，LIBS可以對許多材料進(jìn)行成分元素定性以及定量的分析。
 

　　4.軍事和太空領(lǐng)域：
 

　　歐洲太空部計劃采用 LIBS 和拉曼光譜聯(lián)用裝置， 用于探測火星表面環(huán)境的特征。美國航空與宇宙航行局擬在火星機器人上裝備一個(gè)基于LIBS 技術(shù)的探測裝置， 用于 2009 年火星登陸計劃 ， 并對火星的表面化學(xué)進(jìn)行詳細分析。還可以進(jìn)行軍事中爆炸物探測等方面。