激光诱导击穿谱法检测混合水溶液中多金属元素

"混合水溶液中多金属元素的激光诱导击穿谱" 本文主要探讨了激光诱导击穿光谱（Laser-Induced Breakdown Spectroscopy, LIBS）技术在检测混合水溶液中多种微量金属元素的应用。研究人员利用自制的液相射流装置对含有铬（Cr）、镉（Cd）、铁（Fe）、钙（Ca）、铝（Al）、锰（Mn）和铅（Pb）等多种金属元素的混合水溶液进行了LIBS分析。 激光诱导击穿光谱是一种非接触式的元素分析技术，它通过高能激光脉冲在样品上产生等离子体，然后通过光谱仪检测等离子体发射的特征光谱来确定样品中的元素组成和浓度。在这个实验中，研究团队考察了激光脉冲能量、ICCD（Intensified Charge-Coupled Device）门延时、门宽以及增益等关键参数对LIBS谱线强度和信噪比（Signal-to-Noise Ratio, SNR）的影响。通过对这些参数的优化，可以显著提升分析的准确性和敏感度。 在优化实验条件下，研究者识别并选择了每种金属元素的特定分析谱线，这些谱线在光谱中具有较高的信号强度且受背景干扰较小。通过测定这些谱线的强度，他们构建了定标曲线，从而能够计算出各种金属元素的检测限。检测限是指在一定的置信水平下，能被该分析方法可靠地检测到的物质最低浓度，它是衡量分析方法灵敏度的重要指标。实验结果显示，这些元素的检测限范围从0.018 ppm（Ca）到41.231 ppm（Cd），表明LIBS技术对于混合水溶液中的多金属元素检测具有较高的灵敏度。 这篇研究的成果对于环境监测、水质分析、工业生产过程控制以及地球科学等领域具有重要意义。例如，它可以用于检测污染水源中的重金属元素含量，帮助评估环境风险；在矿石分析中，这种技术可以快速筛查出样品中的金属元素，提高地质勘查的效率；在材料科学中，LIBS可以用来监测金属合金的成分，确保产品质量。 这项研究通过优化实验条件，提高了LIBS在复杂水溶液中检测多金属元素的能力，进一步证明了LIBS作为一种实时、快速和无损的分析工具在实际应用中的潜力。未来的研究可能会聚焦于更深入地理解LIBS分析过程中影响结果的因素，以及开发更先进的数据处理方法，以提升分析精度和检测限。