量子电子学报

作者：符小清,王静鸽,代博,梁方圆,刘佳鑫

单位：( 1 河南科技大学物理工程学院, 河南 洛阳 471023;2 中国人民解放军第五七一五工厂, 河南 洛阳 471000 )

关键词：光谱学,激光诱导击穿光谱,柱面聚焦透镜,信号稳定性,定量分析,合金钢,

基金：国家自然科学基金 (11504091) , 河南省高等学校重点科研项目 (22A140018)

由于高斯脉冲激光束强度分布不均匀, 导致传统激光诱导击穿光谱 (LIBS) 系统光谱信号稳定性差, 且对微量元素检测灵敏度较低。为了提高LIBS技术的分析性能, 本研究采用球面透镜和柱面透镜相结合的方法对激光束进行聚焦, 激发合金钢样品产生等离子体。研究结果表明通过在实验系统中加入柱面聚焦透镜形成了更均匀的烧蚀坑形貌, 一定程度上规避了传统系统中高斯光束激发所形成的“尖锥形”烧蚀坑对光谱信号的不利影响, 获得了更加稳定的等离子体辐射光谱, 特征谱线强度和背景强度信号稳定性分别提高了24.7%~36.67%和43.75%~57.7%, 等离子体温度和电子密度的稳定性提高了~10%。进一步采用内标法对合金钢中的Mn、Cr、Ni三种微量元素进行了定量分析, 结果表明采用柱面透镜聚焦提高了元素的检测灵敏度, 元素的检出限 (LOD) 降低了1.15~3.01倍。

来源：2024年第4期

《量子电子学报》期刊编辑部

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