激光誘導擊穿光譜(LIBS)是一種用於(yu) 材料成分分析的光譜測定技術，具有快速、原位、實時和簡單樣品製備等優(you) 點。然而，傳(chuan) 統透鏡式傳(chuan) 輸LIBS具有體(ti) 積大、無法柔性傳(chuan) 導激光等缺點。為(wei) 了解決(jue) 這一問題，近年來研究人員提出利用光纖來傳(chuan) 輸LIBS中所需的高能脈衝(chong) 激光，即光纖傳(chuan) 能激光誘導擊穿光譜(FO-LIBS)技術。FO-LIBS設備集成度高，能適應複雜的檢測環境或者遠程檢測。然而，由於(yu) 光纖傳(chuan) 導激光能量閾值相對較低，其激發的光譜存在強度弱和自吸收效應問題，導致FO-LIBS的檢測精度不高。
 

武漢國家光電研究中心激光先進製造技術研究團隊LIBS研究組郭連波副教授帶領碩士生魯婉婕等人,針對光纖傳(chuan) 能激光誘導擊穿光譜技術進行了深入研究，提出了利用空間分辨技術來觀察等離子體(ti) 形貌、提升定量檢測精度和抑製自吸收效應。以鋁合金中鐵、鎂、鋅三種元素為(wei) 例，分析空間分辨FO-LIBS，對定標曲線和自吸收程度的影響。結果表明，將空間分辨技術用於(yu) FO-LIBS，選擇等離子體(ti) 中最佳采集點，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(cong) 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製自吸收效應。
 

2018年1月12日，相關(guan) 研究成果發表在美國光學學會(hui) 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))。
 

該項工作得到國家自然科學基金(61705064)、湖北省教育廳項目(B2016183)和湖北省自然科學項目(2018CFB773)的資助。
 

圖. 實驗裝置圖(a)和自定義(yi) 等離子體(ti) 係統坐標軸(b)