量子电子学报

作者：徐聪,范爽,徐琢频,程维民,杨阳,刘晶,张鹏飞,吴跃进,王琦

单位：1中国科学院合肥物质科学研究院技术生物与农业工程研究所, 安徽 合肥 230031；2 中国科学技术大学， 安徽 合肥 230026

关键词：光谱,激光诱导击穿光谱,重金属Cd,实验方法对比,

基金：Supported by National Natural Science Foundation of China (国家自然科学基金，31500300)，Anhui Provincial Key Research and Development Program（安徽省重点研究与开发计划，201904c03020007）

水稻是我国主要的粮食作物之一，重金属含量的检测对其安全性及品质具有重要意义。激光诱导击穿光谱(LIBS)有望克服传统方法检测耗时的缺点，实现水稻等作物植株中重金属含量的快速原位定量检测。利用共线双脉冲激光诱导击穿光谱(DP-LIBS)技术对水稻叶片中的重金属镉(Cd)元素进行了分析。由于不同的特征谱线对结果有不同影响，为获取更准确、稳定的分析结果，采用样品表面多点烧蚀的实验方法，讨论了Cd I:288.8 nm、Cd II:214.4 nm和Cd II:226.5 nm三条共振线对于定标曲线相关系数(R2)和预测结果的影响。对比研究发现，532 nm激光先于1064 nm激光进行激发，且两束脉冲时间间隔为0.5 μs时能够获取最好的光谱强度；在三条分析谱线中，Cd I:288.8 nm、Cd II:214.4 nm和Cd II:226.5 nm谱线的定标曲线R2值分别为0.86、0.60和0.93，原子谱线定量结果高于离子谱线；Cd I:288.8 nm谱线预测相对误差低于10%，检测限是3.03 mg/kg。实验表明通过对LIBS检测条件的优化，可以实现对水稻叶片中的重金属含量的检测。另外实验中所优化的光谱采集和特征谱线选择方法，也有望应用在不同农产品的重金属成分检测上。

来源：2020年第3期

《量子电子学报》期刊编辑部

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