激光诱导击穿光谱技术的应用研究

LIBS技术是以物理学与光谱学为基础的一种光与物质相互作用的击穿光谱技术。通过光学元件将高功率激光作用在物质表面，经烧蚀、气化诱导样品产生等离子体，通过分析等离子体信号的光谱信息，实现对待测物质的定性、定量分析。由于LIBS自身可实现多元素同步检测，具有分析速度快、预处理简单且检测成本低等优点，所以被越来越多地应用于不同的检测领域[179]。

LIBS技术是在1962年国际光谱学论文集中被首次提出的。红宝石激光器的发明促使这项原子发射光谱技术出现。但这项技术中另一重要部分——光谱仪的相关技术有限，导致测量精度不高，因此没有得到快速发展[180]。

1983年，LIBS技术首次被命名，随后LIBS技术的定义、原理被广泛学习和引用，最后形成了统一的标准。LIBS技术这一称谓被确定是由于美国国家实验室运用激光与光谱仪成功地探测到了空气中的铍颗粒、氟化物以及在液体溶剂中的铀元素，因此LIBS技术得到了大家的认可。1987年，双脉冲激光器被首次应用于LIBS技术中，这次尝试也大大提高了LIBS的检测限[181]。之后随着光谱仪和激光器的发展，直到21世纪激光器与光谱仪相关领域的技术也得到了发展。激光器的可靠性越来越好，且成本降低，光谱仪的分辨率以及检测精度的提高，使LIBS技术得到了有效的发展。学者们开始在传统的技术基础之上对LIBS技术进行优化改进，出现了双脉冲、多脉冲LIBS技术[182]。同时从激光光源入手，将激光光源由纳秒激光光源升级为飞秒激光光源。但飞秒激光光源的成本较高。(www.xing528.com)

同时将LIBS技术与其他光谱技术进行结合，使优势最大化并逐渐成为研究者们探索的一个研究方向。联用技术主要有激光诱导荧光技术[183]、拉曼光谱技术[184]、高效液相色谱技术[185]等。激光诱导击穿光谱技术凭借其快速、原位、多元素在线检测等优势被广泛应用于环境污染监测、生物医学研究、深海资源探测、文物信息鉴定、冶金勘探等众多领域[186]。