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超声增强发射光谱的应用前景-通过LIBS技术在kHz重复率下进行水下高通量元素分析


近日,Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung中国海洋大学合作,采用我们的Aryelle-Butterfly  中阶梯光栅光谱仪进行了水下高通量元素分析方面的研究。


图形摘要:通过μJ激光诱导击穿光谱以kHz重复频率进行的高通量水下元素分析:第一部分,面向应用前景的超声增强光发射光谱


近年来,激光诱导击穿光谱(LIBS)作为一种简单元素分析方法受到了广泛的关注。LIBS对于非接触式分析的适用性使其成为水下应用的理想选择。尽管大多数LIBS系统仍依赖亚kHz脉冲激光,但这项研究将10s-kHz低脉冲能量激光器引入了水下LIBS,以提高吞吐量和统计有效性。有趣的是,光谱成分在临界激光重复速率阈值以上显着变化。超过10 kHz的重复频率,从水产生的原子氢和氧的谱线变得可见。该观察结果表明与低重复率相比,等离子体的动态演化过程是不同的。当脉冲间隔足够短时,累积效应开始显着。显然,新现象发生在对应于约10 kHz阈值速率的时间尺度上,即约100μs。从分析上讲,高重复频率可提高统计的有效性和吞吐量。每单位时间更多的等离子体事件使得其可以使用低效率的中阶梯光栅光谱仪,而不会影响分析性能。同时,水中的 H I 和 O I 的存在(作为基质)也为水下元素分析提供了内部标准。由于激光能量密度在等离子体阈值的下边缘,因此引入了一个额外的超声源来引起外部扰动,从而显着提高了等离子体形成的稳定性。LIBS的一个巨大优势就是可以同时检测样品中几乎所有元素。在整个元素周期表中,氯是最具挑战性的元素之一。因此,Ca2+和Na+被用来作为样品,以证明该高重复率LIBS平台的能量。作为他们系统一个值得期待的基准,他们对水中氯的检测也进行了讨论。更多详情》


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ARYELLE BUTTERFLY

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