飛秒激光誘導擊穿光譜對地質樣品中Si 和Al 定量分析方法

陳 蕾 ，侯可軍 ，王 倩 ，劉 敏 ，王曉青

CHEN Lei1， HOU Ke－Jun1， WANG Qian1， LIU Min1， Wang Xiao－Qing2

（1. 自然資源部成礦作用與資源評價重點實驗室，中國地質科學院礦產(chǎn)資源研究所，北京 100037；2. 西藏金和礦業(yè)有限公司，拉薩，850000）

（1. MNR Key Laboratory of Metallogeny and Mineral Assessment， Institute of Mineral Resources， Chinese Academy of Geological Sciences，Beijing 100037， China； 2. Jinhe Mining Co.， Ltd， Lhasa 850000， Xizang， China）

激光誘導擊穿光譜技術（Laser－Induced Breakdown Spectroscopy，簡稱 LIBS）是一種基于原子發(fā)射光譜學的物質組分分析技術。其工作原理是利用高能量密度的脈沖激光束聚焦到樣品上，瞬間氣化

形成高溫、高密度的離子體，等離子體中具有因吸收能量而處于激發(fā)態(tài)的高能原子和離子，這些處于激發(fā)態(tài)的粒子會從高能級躍遷到低能級，發(fā)射具有一定能量的光子，對等離子體發(fā)出的熒光進行收集和光譜分析。由于離子光譜與原子光譜的波長與特定的元素一一對應，并且具有一定量化關系，因此可以根據(jù)發(fā)射譜線的波長和強度確定樣品中的元素組成及其含量[1]。與其他原子發(fā)射光譜分析方法，如原子吸收光譜、等離子體質譜和原子熒光光譜等相比，LIBS 技術具有適用于所有物質（氣態(tài)、液態(tài)、固態(tài)）、無需對樣品進行復雜的預處理、樣品需求微量、可以實現(xiàn)非接觸式無損探測、遠距離惡劣環(huán)境下在線進行試驗等優(yōu)點，在定性識別物質和定量物質成分分析等方面具有重要的應用。 近十年來，國際上對LIBS 的研究熱度不斷提高，在工業(yè)應用[2－4]、環(huán)境工程[5－7]、深空探測[8]、文物保護[9]、醫(yī)療[10]等各個行業(yè)都表現(xiàn)出巨大的應用潛力。 目前LIBS 技術包括納秒 LIBS（ns－LIBS）、飛秒 LIBS（fs－LIBS）、雙脈沖LIBS、偏振LIBS、和飛秒激光成絲LIBS 等。本文利用中國地質科學院礦產(chǎn)資源研究所的J200 飛秒激光誘導擊穿光譜，初次通過三個外標物質校正方法來確定未知樣品的準確含量，建立了單礦物元素含量分析方法，對LIBS 的工作原理、定量分析方法和一些實驗參數(shù)對分析性能的影響進行了闡述。……