光学薄激光诱导击穿光谱研究：无自吸收效应与性能提升

"这篇研究论文探讨了无自吸收效应的光学薄激光诱导击穿光谱(OT-LIBS)技术，旨在提升激光诱导击穿光谱(LIBS)的定量分析精度。研究团队通过匹配等离子体光谱中的元素双线强度比与理论值来确定最佳曝光延时，从而直接获取无自吸收的元素发射谱线，避免了模型校正的误差，并不需要额外的设备。他们通过比较Boltzmann平面的线性相关度和自吸收(SA)系数，证实OT-LIBS可以产生光学薄等离子体，具有较小的自吸收效应。与传统方法相比，OT-LIBS的Boltzmann平面线性相关度提升到0.99，SA系数达到最大值，表明其在消除自吸收效应方面表现出色。在单变量定标定量分析中，对于Al元素，OT-LIBS提高了线性相关度（从0.86提高到0.98），并降低了平均绝对测量误差。该研究受到了多项国家级和省级科研项目的资助。" 本文详细介绍了无自吸收效应的光学薄激光诱导击穿光谱(OT-LIBS)技术，这是一种用于激光诱导击穿光谱(LIBS)定量分析的新方法，旨在克服自吸收效应导致的精度问题。LIBS是一种广泛使用的原位、实时分析技术，但其分析精度受到自吸收效应的影响，即发射的光子可能被等离子体自身吸收，导致测量结果失真。为解决这一问题，研究人员发展了OT-LIBS技术，通过精确调整曝光时间，确保观测到的谱线不受自吸收影响。 研究团队采用了元素双线强度比这一指标，它反映了等离子体的状态信息，通过与理论值对比，找到最佳曝光延时。这种方法的优势在于，它不需要复杂的模型校正，简化了实验流程，同时有效地减少了误差。实验结果表明，OT-LIBS技术显著提高了Boltzmann平面的线性相关度，从0.86提升至0.99，这表示等离子体状态的热力学一致性得到显著改善。同时，SA系数的增大意味着自吸收效应显著降低。 在定量分析方面，以铝(Al)元素为例，OT-LIBS技术提升了线性相关度，从0.86提高到0.98，这意味着测量结果的线性关系更稳定，误差减小。此外，平均绝对测量误差的降低也证明了OT-LIBS在提高分析精度方面的显著效果。 这项研究对于LIBS技术的发展具有重要意义，尤其是在需要高精度分析的领域，如环境监测、材料科学、地质勘查等，OT-LIBS提供了一种新的、有效的工具，有望在未来的研究和应用中发挥重要作用。