激光诱导击穿光谱技术在煤中Al、Ca、Fe定量分析的应用

"应用激光诱导击穿光谱对煤中Al、Ca、Fe的定量分析" 本文探讨了使用激光诱导击穿光谱（Laser-Induced Breakdown Spectroscopy，简称LIBS）技术对煤炭中铝（Al）、钙（Ca）和铁（Fe）等次量元素进行定量分析的方法。该技术是一种非接触、快速和多元素同时检测的光谱分析手段，特别适合于复杂样本如煤样的在线或近在线分析。 作者陈文、陆继东、李捷等人在华中科技大学煤燃烧国家重点实验室和安徽师范大学物理系光谱与材料研究室合作完成了这项研究。他们选取了来自不同产地的代表性煤样，旨在模拟实际工业环境中可能遇到的各种煤质情况。通过脉冲Nd:YAG激光与煤样的相互作用，产生了激光等离子体，这一步是LIBS技术的关键，因为等离子体中的原子和离子会发出特征光谱，这些光谱可以反映出煤样中所含元素的信息。 实验中，研究人员记录了等离子体产生的光谱信号，并从中解析出Al、Ca、Fe等元素的定性信息。为了实现定量分析，他们利用这些光谱数据建立了这三种元素的定标曲线。定标曲线是通过已知含量的标准样品建立的，它可以将光谱强度转换为元素的浓度值。通过对未知煤样的测量，他们能够根据定标曲线得到Al、Ca、Fe的含量，并与传统的化学分析方法所得结果进行了对比。 实验结果显示，LIBS技术测量出的煤中Al、Ca、Fe的含量与传统化学方法的测量结果非常接近，这表明LIBS技术具有高度的准确性和可靠性，对于煤炭行业中快速、无损的质量控制具有重要价值。此外，由于LIBS技术的快速响应和无需大量样品预处理的特点，它有可能替代或补充现有的分析方法，进一步优化煤炭行业的生产效率和环境监测。 关键词：激光诱导击穿光谱，煤，定量分析，定标曲线 这项研究不仅展示了LIBS技术在煤质分析中的潜力，也为后续的相关研究提供了理论和实践基础，推动了能源领域中快速、精确的元素分析技术的发展。在未来，随着LIBS技术的不断优化和完善，它有望在更多领域得到广泛应用，包括矿产资源评估、环境监测以及工业过程控制等。