激光誘導(dǎo)擊穿光譜(libs)是一種用于材料成分分析的光譜測定技術(shù)，具有快速、原位、實時和簡單樣品制備等優(yōu)點。然而，傳統(tǒng)透鏡式傳輸libs具有體積大、無法柔性傳導(dǎo)激光等缺點。為了解決這一問題，近年來研究人員提出利用光纖來傳輸libs中所需的高能脈沖激光，即光纖傳能激光誘導(dǎo)擊穿光譜(fo-libs)技術(shù)。fo-libs設(shè)備集成度高，能適應(yīng)復(fù)雜的檢測環(huán)境或者遠程檢測。然而，由于光纖傳導(dǎo)激光能量閾值相對較低，其激發(fā)的光譜存在強度弱和自吸收效應(yīng)問題，導(dǎo)致fo-libs的檢測精度不高。
實驗裝置圖(a)和自定義等離子體系統(tǒng)坐標軸(b)
武漢光電研究中心激光*制造技術(shù)研究團隊libs研究組郭連波副教授帶領(lǐng)碩士生魯婉婕等人,針對光纖傳能激光誘導(dǎo)擊穿光譜技術(shù)進行了深入研究，提出了利用空間分辨技術(shù)來觀察等離子體形貌、提升定量檢測精度和抑制自吸收效應(yīng)。以鋁合金中鐵、鎂、鋅三種元素為例，分析空間分辨fo-libs，對定標曲線和自吸收程度的影響。結(jié)果表明，將空間分辨技術(shù)用于fo-libs，選擇等離子體中佳采集點，能顯著提升定量分析的準確度，將交叉驗證均方根(rmsecv)分別從0.388，0.348，0.097 wt.%提升到0.172，0.224，0.024 wt.%；同時，這一方法也能顯著抑制自吸收效應(yīng)。
2018年1月12日，相關(guān)研究成果發(fā)表在美國光學(xué)學(xué)會旗下期刊optics express上(w.j. lu, z.h. zhu, y. tang, s.x. ma, y.w. chu, y.y. ma, q.d. zeng, l.b. guo, y.f. lu, and x.y. zeng, accuracy improvement of quantitative analysis in spatially resolved fiber-optic laser-induced breakdown spectroscopy, opt. express 26, 30409-30419 (2018))。
該項工作得到自然科學(xué)基金(61705064)、湖北省*項目(b2016183)和湖北省自然科學(xué)項目(2018cfb773)的資助。
(原文標題：光纖傳能激光誘導(dǎo)等離子體光譜檢測研究新進展)