土壤中若干重金屬元素的激光誘導擊穿光譜檢測.pdf

1、隨著經濟的不斷發展，環境污染也越來越嚴重，非常有必要對包括土壤中的重金屬等污染進行實時監測。激光誘導擊穿光譜技術(Laser Induced BreakdownSpectroscopy，簡稱LIBS)具有高檢測精度、高檢測靈敏度、對樣品的損害極小，可以對多種元素同時進行實時定量分析、無須樣品準備、操作簡便等優點。所以利用LIBS技術對土壤中重金屬進行實時、現場的監測研究已備受關注。 本文首先簡述激光誘導等離子體的基本性質和形成機

2、理，給出了利用激光誘導擊穿光譜技術進行元素成分定量分析的基本原理。搭建一套激光誘導擊穿光譜分析實驗系統，優化了檢測土壤中重金屬污染的工作條件。通過比較不同的數據采集方式對光譜強度變化的影響，發現采用激光重復轟擊同一固定靶點的數據采集方式和結合合適的數據處理方法，能顯著減小多次重復測量結果的相對標準偏差，從而有效地提高了測量結果的精密度；詳細研究了激光能量和延遲時間等工作參數對激光誘導擊穿光譜中元素特征譜線強度、寬帶背景輻射、光譜噪聲的影

3、響，發現激光能量不變時，信噪比(SNR)隨著采樣延遲時間的增大先變大后變小，當延遲時間不變時，SNR隨著激光能量的增加也是先變大后變小，分別存在一最佳延遲時間和最佳激光能量；而具有最佳SNR時的延遲時間卻隨著激光能量的增加而增大，并根據噪聲來源對這一現象給予了定性解釋。在優化了工作條件的基礎上，測出了多種標準土壤樣品的LIBS光譜圖。根據內部定標法和外部定標法原理、標準土壤樣品中元素濃度和光譜信號強度，選擇合理的光譜分析線，分別做出了元