基于激光诱导击穿光谱定量检测土壤中营养元素的研究

• 作者: 王金梅 谭癸宁 郑培超 颜海英
• 来源期刊: 中国激光
• 学科: 工学
• 关键词: 光谱学 激光诱导击穿光谱 稳定性分析 定量分析 定标曲线
• 年，卷（期）: 2017,（11）
• 所属期刊栏目: 光谱学
• 页码范围: 250-256
• 页数: 7页
• 分类号: O433.4|TN249
• 语种: 中文
• DOI: 10.3788/CJL201744.1111002

摘要

采用激光诱导击穿光谱(LIBS)对土壤中的营养元素进行了定量检测.采用输出波长为1064 nm、脉宽为5.82 ns的Nd…YAG脉冲激光器作为光源,将激光聚焦在土壤表面产生激光诱导等离子体,使用三光栅光谱仪和门宽控制的增强电荷耦合器件(ICCD)测量等离子体发射光谱.基于传统LIBS系统,新增了扩束镜系统和实时监测系统,研制了笼式结构LIBS系统,优化了笼式结构中扩束镜系统的激光聚焦位置,获得了最佳的激光聚焦位置0.2 cm.测试了Mg Ⅱ 279.56 nm、Mg Ⅱ 280.26 nm 和Mg Ⅰ 285.21nm 谱线的信号强度.结果表明,笼式结构 LIBS系统在信号稳定性上优于传统LIBS系统.定量分析了土壤中营养元素Cu、Mn、Mg、K的质量分数,它们的检出限分别为0.42×10-6、13.2×10-6、38.5×10-6、62×10-6,优于传统LIBS系统得到的检出限.基于定标模型预测了土壤中Cu、Mn、Mg、K元素的质量分数,它们预测值的平均相对误差分别为9.2％、9.6％、8.5％、10.9％.