氩气气氛下飞灰含碳量激光诱导击穿光谱分析提升

"这篇研究文章探讨了激光诱导击穿光谱（LIBS）技术在不同气氛下用于分析飞灰含碳量的应用。作者们着重关注了C I 247.86 nm谱线附近的干扰问题，以及C I 193.09 nm谱线在空气中的使用挑战，后者在深紫外区虽然无干扰，但易受氧气吸收影响。为提高利用C I 193.09 nm谱线进行飞灰含碳量分析的准确性，他们采用了氩气气氛，并在等离子体区域使用氩气吹扫。实验结果显示，这种方法能显著提升谱线强度、信噪比、重复测量精度，以及降低含碳量的检测限。具体来说，两份样本的含碳量预测误差分别降低到0.02%和0.42%（质量分数），检测限降至0.37%（质量分数）。文章关键词涉及光谱学、激光诱导击穿光谱、飞灰含碳量、气氛条件、检测限和多元线性回归。" 在这篇研究中，激光诱导击穿光谱（LIBS）被用作一种快速、非破坏性的元素分析工具，尤其针对飞灰中的未燃碳含量。LIBS技术依赖于激光诱导等离子体产生，随后通过分析发射光谱来确定样本的化学组成。然而，C I 247.86 nm谱线常用于飞灰含碳量分析，但其周围存在强烈的谱线干扰，降低了分析的精确性。因此，研究者转而考虑使用C I 193.09 nm谱线，这个谱线位于深紫外区，理论上干扰较小。 然而，C I 193.09 nm谱线在空气中会受到氧气的吸收，影响定量分析的准确性。为了解决这个问题，研究人员在光谱仪中填充氩气，并在等离子体区域用氩气吹扫，以减少氧气的影响。实验表明，这种氩气气氛下的LIBS分析显著提升了分析效果。谱线强度增强，信噪比提高，这意味着能够获取更稳定、更精确的信号。此外，重复测量的精度也得到提升，意味着即使多次测量，结果的波动性也大大减小。含碳量的检测限降低至0.37%（质量分数），这意味着可以检测到更低浓度的碳，提高了分析的敏感性。 这一研究对于环境监测和能源领域具有重要意义，特别是在燃煤电厂的排放控制和飞灰处理方面。通过优化LIBS技术，可以更准确地评估和控制飞灰的环境影响，同时提供了一种改进的监测方法，有助于实现更高效、更环保的能源利用。