溶液中Ba元素的水下单脉冲与正交双脉冲LIBS的比较研究

• 作者: 周卫东 李文平
• 来源期刊: 中国激光
• 学科: 物理学
• 关键词: 光谱学 单脉冲激光诱导击穿光谱 双脉冲激光诱导击穿光谱 水下 激光能量 检测灵敏度
• 年，卷（期）: 2019,（9）
• 所属期刊栏目: 光谱学
• 页码范围: 298-307
• 页数: 10页
• 分类号: O433.4
• 语种: 中文
• DOI: 10.3788/CJL201946.0911003

摘要

使用两台波长为1064 nm的Nd∶ YAG调Q激光器,对BaCl2溶液样品开展水下单脉冲与正交双脉冲激光诱导击穿光谱(LIBS)实验,系统地探究了各关键实验参数对水下单脉冲LIBS(SP-LIBS)及双脉冲LIBS(DP-LIBS)光谱特性和信号增强的影响.当采集延时为500～900 ns时,谱线的信噪比很高,有利于进行光谱的采集与分析,可称之为水下DP-LIBS探测的时间窗口.对两束激光焦点的相对位置以及激光能量进行优化,在优化的实验条件下观察到DP-LIBS的谱线强度(BaⅡ455.4 nm)是SP-LIBS的最大谱线强度的20倍,同时谱线展宽变窄,光谱信号持续时间更长.在双脉冲实验中,谱线强度随着第二束激光能量的增加呈指数增长,这与在液体表面进行的共线Dp-LIBS实验中所观察到的线性增长不同,这种增长趋势上的不同可能与等离子体所处的气体环境条件有关.最后,对水下SP-LIBS及DP-LIBS的检测能力进行了比较,结果表明,DP-LIBS的检测灵敏度比SP-LIBS提高了37倍,检测限从单脉冲的31.35×10-6下降到1.78×10-6.