激光诱导击穿光谱最佳探测时间的分析

• 作者: 余洋 刘建国 孟德硕 方丽 王园园 谷艳红 贾尧 赵南京 马明俊
• 来源期刊: 大气与环境光学学报
• 学科: 工学
• 关键词: 激光诱导击穿光谱 特征谱线 连续背景辐射 衰减时间 信背比
• 年，卷（期）: 2016,（5）
• 页码范围: 383-390
• 分类号: TN249
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1673-6141.2016.05.006

摘要

为了确定激光诱导击穿光谱(laser-induced breakdown spectroscopy,LIBS)的最佳探测时间,采用时间分辨LIBS研究了样品中4种元素Fe、Pb、Ca和Mg的4条特征谱线峰值强度以及相应的连续背景辐射光谱强度的衰减特性,对特征谱线峰值强度和连续背景辐射光谱强度的比值求极值,获得了特征谱线最佳信背比(signal-to-background ratio,SBR)所对应时间的计算值.连续背景辐射和特征谱线光谱强度均呈指数形式衰减,4条特征谱线衰减时间分别为1.42,1.95,1.69,1.65 μs,相应的连续背景辐射衰减时间分别为0.85,0.93,0.89,0.87 μs.4条特征谱线最佳SBR所对应时间的计算值分别为1.43,1.77,1.62,1.80 μs,最佳SBR所对应的时间的实验测量值分别为1.5,2.0,1.5,1.5 μs,二者具有较好的一致性.特征谱线峰值强度和连续背景辐射光谱强度的演化规律能够对最佳SBR出现的时间作出预测.以上研究结果表明,LIBS最佳探测时间与连续背景辐射和特征谱线的衰减规律密切相关,通过对光谱强度的比值求极值,可以预测谱线最佳SBR出现的时间,此方法为确定LIBS技术探测和分析的最佳时间提供了依据.