第35卷，第8期 2015年8月
光谱学与光谱分析 Spectroscopy and Spectral Analysis
Vol. 35,No. 8 -pp2308-2311
August,2015
CuSO4溶液中Cu元素浓度的激光诱导击穿光谱测量研究
张亚维，高勋*，张原，袁彤*，林景全
1.长春理工大学理学院，吉林长春130022 2.吉林大学第一医院，吉林长春130021
摘要利用激光诱导击穿光谱技术对CuSO4溶液中的Cu元素浓度进行实验测量。利用配置的七种浓度的CuSO4溶液，采用统计探索性数据分析方法给出了Cu元素定标曲线，其拟合度系数R大于0.98，激光诱导击穿光谱的平均相对偏差值为6.9%，Cu元素的平均最小检测限为12ppm。利用去一交互检验方法采用分析谱线CuI324.75nm和CuI327.40nm对应的七种溶液的平均测量相对误差分别为6.52%和 5.86%。当Cu元素浓度在10ppm时实验相对误差较大，其值为10.3%，而浓度达到2000ppm时相对误差值减小，仅为1.1%，说明LIBS技术在溶液较低元素浓度检测方面的准确度有待提高。研究结果表明激光
诱导击穿光谱技术在环境水污染重金属元素检测方面具有潜在的应用前景。关键词激光诱导击穿光谱；液体射流；定量分析；相对误差
中图分类号：0657.3文献标识码：A
引言
DOI : 10, 3964 /j. issn. 1000-0593 (2015 )08-2308-04
已经达到甚至优于ppm量级。
相对于固体基质的LIBS而言，液相基质存在液体对等离子体的压力、表面波动及液滴飞溅、吸收等缺点，造成等
水污染一直是全球高度警惕的环境问题，造成水污染的
主要原因有工业废水、农业污水及生活污水，如何科学有效的检测水污染成为国家相关部门和产大环保工作者的研究热点。
污水中重金属检测通常采用的有电感耦合发射光谱法原子吸收光谱法、原子荧光光谱法及相关化学方法等，虽然这些方法的精确度较高，但都需要对样晶进行预处理，检测耗时较长，且存在环境的二次污染向题，无法应用到实时环境水质污染检测领域，因此，迫切需要采用一套快速、实时、能够同时检测多种重金属元素的检测技术。
激光诱导击穿光谱（Laser-inducedbreakdownspectros-coPy，LIBS)是一种新兴的物质组分光化学分析技术，LIBS 技术与其他液体检测方法相比具有无需对样品进行预处理、在线、原位、快速、无接触地多元素同时分析及相对较高的探测灵敏度和检测极限的优势，应用范畴不断得以扩大，如水污染、土壤重金属污染"]、金属成分测量3]、烟雾检测"]、艺术品鉴定"]和远程组分分析[6]等，因此越来越受到人们的关注。自前LBS在液体样晶的重金属元系的检测限
收稿日期：2014-07-31，修订日期：2014-11-05
离子体的寿命减短、光谱信号相对较弱，使其灵敏度和稳定性较差，这是液体基质研究需要解决的一个关键问题，因此需要找到能提高LIBS灵敏度和稳定性的方案。液体基质获取光谱信息的方法主要有静态液体了、流动液滴和液固转换"等方法，液体射流式10.11是近几年来新兴的取样方法，可以避免表面波动，克服液滴飞溅，提高实验重复率2]，使 LIBS技术能更直接地进行快速、在线、实时监测，满足LIBS 技术野外作业的需求。
本文将CuSO落溶液以射流的方式利用单脉冲LIBS技术对溶液中的Cu离子浓度进行定量分析，用统计探索性数据分析方法以及去一交互检验方法降低LIBS测量相对误差，解决LIBS方法在液体样品的检测应用中稳定度较差问题，从而扩展LIBS技术的应用范畴。
实验部分 1
CuSO：溶液的激光诱导击穿光谱实验装置图如图1所示，主要由激光器、石英透镜、光谱仪、LIBS光谱收集透镜
基金项目：国家自然科学基金项目（11074027，61178022），吉林省科技厅项目（201215132），教育部博士点基金一新教师项目
(20112216120006)资助
作者简介：张亚维，1990年生，长春理工大学理学院硕士研究生
*通讯联系人e-mail：lasercust163.com；yuantong1967@163.con