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一种水下激光诱导击穿光谱信号增强方法及系统 

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申请/专利权人:中国海洋大学

摘要:本发明属于水下激光光谱分析技术,公开了一种水下激光诱导击穿光谱信号增强方法及系统。该方法利用非偏振平板分束镜对单束脉冲激光进行分束,使得分束后的两束1064nm激光束通过反射镜与聚焦透镜聚焦于样品的同一位置或者相近位置产生两个等离子体,改进水下LIBS技术激发方式完成稀土元素的信号增强。通过本方法搭建了一套水下LIBS系统,可实现不同激发方式的水下LIBS技术对稀土元素的信号增强以及定量分析能力的提高,以最佳实验条件降低了稀土元素检测限(LOD)。

主权项:1.一种水下激光诱导击穿光谱信号增强方法,其特征在于,该方法利用非偏振平板分束镜14对单束脉冲激光进行分束,使得分束后的两束1064nm激光束通过反射镜6与聚焦透镜7聚焦于样品的同一位置或者相近位置产生两个等离子体,在增强位置x=-0.5mm的条件下,两个冲击波恰好经过两个气泡,300ns延时条件下,稀土元素特征峰的信号强度都随着激光能量的增加而增加,LIBS条件下的水下稀土元素峰值强度相较于SP-LIBS条件增强,信噪比提高;改进水下LIBS技术激发方式完成稀土元素的信号增强;具体包括以下步骤:S1,优化系统光路结构,利用非偏振平板分束镜14对单束脉冲激光进行分束,使得分束后的两束1064nm激光束通过反射镜6与聚焦透镜7聚焦于样品的同一位置或者相近位置产生两个等离子体;通过对不同聚焦透镜7条件和不同能量下目标稀土元素信号峰值强度及信噪比的分析,当激光能量达到20mJ时,稀土元素的四个峰位的光谱信噪比达到最高;S2,基于单光束分裂的水下LIBS在稀土溶液中产生的两个激光诱导气泡的冲击波对等离子体进行信号增强,发射出增强的光谱信号;S3,利用增强的光谱信号对水下稀土元素进行检测限定量分析;在步骤S2中,基于单光束分裂的水下LIBS在稀土溶液中产生的两个激光诱导气泡的冲击波对等离子体进行信号增强中,冲击波经过时压缩等离子体,使等离子体核心区凝聚,等离子体温度升高,发射出增强的光谱信号。

全文数据:

权利要求:

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