等离子体光谱检测方案

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等离子体光谱检测方案

Detection Methods

    等离子体常被视为除去固、液、气外,物质存在的第四态,是由部分电子被剥夺后的原子及原子被电离后产生的正负电子组成的离子化气体状物质。

 

    等离子体的形成通常认为有三种电离方式:

 

    1、光电离   激光的单光子能量大于介质原子的电离能时,可发生单光子吸收电离,一般发生于激光的波长较短的情况下。若原子的电离势达到光子能量的数倍时,可发生多光子吸收效应而电离,即原子和分子吸收两个或两个以上的光子而电离。

 

    2、热电离   在高温的情况下,原子的热运动速率很大,携带很高的能量,这样原子间相互碰撞,使原子的外层电子能够脱离核的束缚而电离。

 

    3、碰撞电离   带电粒子在激光电场下加速获得能量,与其它原子发生碰撞,若原子中的电子获得足够多的能量脱离原子的束缚,发生电离,随着带电粒子的增多,最终发生雪崩电离,物质被击穿,形成致密等离子体。

 

    激光诱导击穿光谱法(Laser-Induced Breakdown Spectroscopy)简称为LIBS,是一种最为常用的激光烧蚀光谱分析技术。激光经透镜聚焦在气态、液态或固态样品上,当激光脉冲的能量密度大于击穿门槛能量时,就会在局部产生等离子体,称为激光诱导等离子体。用光谱仪直接收集样品表面等离子体的发射谱线信号,从理论上可以根据发射光谱的强度进行定量分析。

 

     激光诱导等离子体光谱技术在近30年内取得长足发展,成为原子光谱分析阵营中的一颗明星,已被广泛地应用到多个领域,如钢铁成分在线分析、宇宙探索、环境和废物的监测、文化遗产鉴定、工业过程控制、医药检测、地球化学分析及美国NASA的火星探测 计划CHEMCAM等,并且开发出了许多基于LIBS技术的小型化在线检测系统。

 

 

 

 

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