应用于月球探测的激光诱导离解光谱技术

摘要

激光诱导离解光谱技术(LIBS)在深空探测领域的优势近年来逐渐被人们所认可,已经被NASA计划实际应用到2009年发射的火星探测器MSL中.LIBS应用于星球表面元素成分探测具有显著的探测优势:对目标的快速定位,快速采样和遥感探测;多元素同步探测;表面清洁能力可以除去目标表面的尘土和风化层;ppm量级的探测限和探测灵敏度;高探测精度和准确度;能够探测几乎所有元素(包括H元素).这些探测优势综合起来可以使得登陆车在有限的工作时间里返回更多、更有效的探测数据,极大的提高了深空探测效率.由此,LIBS应用于月球探测的设想被提出.LIBS对探测目标周围的压强环境反应敏感,研究低压条件下LIBS的探测能力和探测特征是论证LIBS能否在将来成功应用到月球探测的关键所在.本文研制了可以在高真空度环境下进行LIBS试验的装置,对不同样品进行了不同气压条件下的LIBS试验,试验结果给出了气压影响LIBS信号强度的特征;基于这种特征,再结合NASA最近的研究成果得出结论:LIBS应用于月球探测是可行的。