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安光所在激光诱导击穿光谱技术光束整形方面取得新进展

2020年03月23日 10:49    化工生意网  点击:63
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  激光诱导击穿光谱(LIBS)是一种元素定量分析与检测技术,基于其不需要样品准备、多元素同时检测、测量速度快、可远程非接触测量、系统结构组成简单等诸多优点,激光诱导击穿光谱备受检测分析领域关注。目前,激光诱导击穿光谱在核材料分析、高压预混湍流火焰结构和动力学实验研究、能源转化过程、计算成像技术及应用等领域取得新的应用拓展。
 
  激光诱导击穿技术研究及其应用在我国迅速发展,在新机理的探索、新技术研发和现有技术实用化等方面均取得了显著成绩。2019年年底,中科院合肥物质科学研究院与中国科学院沈阳自动化研究所都在激光诱导击穿光谱技术上取得了重要的突破,为我国光谱技术及光谱仪的发展提供了养料。
 
  2020年3月12日,中国科学院安徽光学精密机械研究所再次传来好消息:安光所张志荣课题组在激光诱导击穿光谱技术的光束整形研究方面取得新进展,相关成果以《激光光束形状对激光诱导击穿光谱法测定钢铁中锰、铬元素的影响》为题,发表在Spectrochimica Acta Part B: Atomic Spectroscopy(SCI二区)期刊上。
 
  据了解,在利用传统的x射线荧光、火花诱发击穿光谱和电感耦合等离子体原子发射光谱等方法检测钢铁中锰、铬等微量金属元素的含量和配比时,存在不能现场、实时、快速分析的不足。而激光诱导击穿光谱技术有无需样品预处理、多元素分析、远程原位分析等优点,在该检测项目中有其优势。
 
  安光所课题组研究人员付洪波和贾军伟与清华大学合作,利用聚焦透镜光学模块组将激光器出射光束的高斯激光束整形为能量均匀分布的平顶激光光束,开展了激光光束形状对激光诱导击穿光谱测定不同基体钢样中锰和铬元素的影响研究。采用留一交叉验证法(LOO-CV)对校正模型的预测能力进行了评价,激光束整形后,校准曲线的决定系数(R2)、交叉验证的均方根误差(RMSECV)、相对误差(RE)、相对标准偏差(RSD)、检测限(LOD)都有显著的改善。
 
  这一研究成果表明平顶激光光束整形方法确实是一种有效的降低基体效应、提高测量重复性和精度的方法,不仅为推进激光诱导击穿光谱技术在钢铁检测中的实际应用奠定了良好的前期基础,也为激光诱导击穿光谱技术在更多领域中的应用提供了可能性。
来源:化工仪器网
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