无自吸收效应的光学薄激光诱导击穿光谱研究与性能评估

• 作者: 侯佳佳 孙颖 尹王保 张雷 肖连团 董磊 贾锁堂 马维光
• 来源期刊: 中国科学（物理学 力学 天文学）
• 关键词: 激光诱导击穿光谱 光学薄膜 自吸收效应
• 年，卷（期）: 2017,（12）
• 所属期刊栏目: 论文
• 页码范围: 62-69
• 页数: 8页
• 语种: 中文
• DOI: 10.1360/SSPMA2017-00222

摘要

针对影响激光诱导击穿光谱(LIBS)定量分析精度的自吸收效应,发展了新型的光学薄激光诱导击穿光谱(OT-LIBS)技术,通过匹配等离子体光谱中元素双线强度比与理论值来设置曝光延时,从而直接由实验装置获得无自吸收的元素发射谱线,不仅避免了建模校正的误差,且未额外增加设备.通过对比Boltzmann平面的线性相关度以及自吸收(SA)系数,验证了OT-LIBS能够诱导产生光学薄等离子体.与传统的自吸收效应校正方法相比,OT-LIBS所获Boltzmann平面的线性相关度达到0.99,而且SA系数达到最大值,证明自吸收效应最小.单变量定标的定量分析结果表明,相比于传统LIBS,OT-LIBS将Al元素定标线的线性相关度由0.86提高至0.98,平均绝对测量误差由1.2％降低至0.13％,检测精度提高了一个量级.探讨了OT-LIBS的边界条件、适用性和局限性,该技术对Al元素含量和脉冲激光能量的限定范围分别为0-20.8％和大于16.9 mJ,对A1元素含量和脉冲激光能量的可适用范围分别为0-15.9％和大于33.1 mJ.本技术有助于进一步推动LIBS的工业化应用步伐.