共线双脉冲LIBS检测水中重金属铜和镉元素的试验研究

摘要

激光诱导击穿光谱作为一种全新的物质分析方法，该项技术在各个领域均有巨大的运用潜力。本文以提高激光诱导击穿光谱技（LIBS）术检测灵敏度为研究目的，以Cu元素和Cd元素作为研究的对象，分别展开双脉冲LIBS和单脉冲LIBS试验研究。
　　通过实验可知：在波长324.7nm和327.4nm处可以明显探测到Cu元素的光谱，但324.7nm波长处的光谱更强，在分析时，选择324.7nm作为Cu元素的特征分析谱线；在波长为326.11 nm、340.36 nm、346.62 nm和361.05nm处均能探测Cd元素的光谱，而361.05nm的光谱强度最强，故选361.05nm作为Cd元素的特征分析谱线。
　　本文对实验参数条件进行了优化，分析了激光的能量值、光谱仪采集信号的延迟时间、双脉冲两束激光发射的时间间隔值等参数对实验结果的影响。结果显示：Cu元素单脉冲最佳的激光能量为100mJ，延迟时间为1400ns；双脉冲的最佳激光能量为100mJ，延迟时间为1480ns，两激光脉冲发射的时间间隔为25ns。Cd元素单脉冲的最佳激光能量值为120mJ，延迟时间为1280ns；双脉冲最佳的激光能量为140mJ，延迟时间为1280ns，两束激光发射的时间间隔50ns。
　　定量分析得到单脉冲和双脉冲 LIBS铜元素的检测限分别为22.42 ug?ml-1和3.5 ug?ml-1，镉元素的检测限分别为和76.33 ug?ml-1和11.32 ug?ml-1。研究表明，采用双脉冲技术可以提高LIBS技术的检测灵敏度，进一步为该技术运用实际生活提供可能。

目录

声明

1 绪论

1.1研究背景及意义

1.2激光诱导击穿光谱技术的发展

1.3激光诱导击穿光谱技术的研究现状

1.4双脉冲激光诱导击穿光谱技术

1.5论文的主要工作内容及安排

2.1 激光诱导击穿光谱的检测原理

2.2 激光诱导等离子体

2.3 激光诱导击穿光谱的定量分析方法

2.4 本章小结

3 激光诱导击穿光谱检测系统的装置

3.1单脉冲激光诱导击穿光谱实验装置

3.2 双脉冲激光诱导击穿光谱实验装置

3.3 本章小结

4.1实验样品的制备

4.2 元素特征分析谱线的确定

4.3 实验方案的确定

4.4 Cu元素单脉冲LIBS实验参数的优化

4.5 Cd元素单脉冲LIBS实验参数的优化

4.6 Cu元素双脉冲LIBS实验参数的优化

4.7 Cd元素双脉冲LIBS实验参数的优化

4.8 本章小结

5 单双脉冲LIBS铜、镉元素检测结果的比较

5.1 衡量检测结果优劣的参数

5.2 强度直接定标法检测结果的比较

5.3 定量分析准确度的评价

5.4 本章小结

6 总结与展望

6.1 总结

6.2 展望

参考文献

致谢

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