第35卷，第5期 2015年5月
光谱学与光谱分析 Spectroscopy and Spectral Analysis
Vol. 35 ,No. 5 -pp1159-1164
May,2015
基于共振激发的激光诱导击穿光谱技术研究进展
王旭朝，郝中骐，郭连波，李祥友，陆永枫，曾晓雁
华中科技大学，武汉光电国家实验室(筹)激光与太赫慈功能实验室，湖北武汉430074
摘要激光诱导击穿光谱技术是一种新型的原子光谱分析技术，具有实时快速、多元素同时分析和样品预处理简单等特点，从一出现便受到研究人员的产泛关注，但分析录灵敏度差一直是限制该技术发展的重要因素。基于共振激发的激光诱导击穿光谱技术将原子荧光光谱技术和激光诱导击穿光谱技术结合，对目标元系进行选择性微发，可以大幅提高微光诱导击穿光谱技术的分析灵敏度，极大地拓展广LBS技术在痕量元素检测领域的应用。本文综述了基于共振激发的激光诱导击穿光谱技术的研究进展，介绍了激光诱导等离子体中荧光光谱的产生过程以及基于其振微发的激光诱导击穿光谱技术的基本类型和基础原理，详细分析了烧蚀激光能量、共振激发激光能量和波长、烧蚀激光和共振激发激光之间的延时以及光谱采集门宽对光谱增强效果的影响，阐述了其在冶金、环境监测、同位素检测等领域的应用现状和存在的问题，并对其未来发展前景进行了展望。
关键词激光诱导击穿光谱；共振激发；原子荧光；进展
中图分类号：0433.4；0562.32
文献标识码：A
引言
激光诱导击穿光谱（laser-inducedbreakdownspectrosco-Py，LIBS术具有实时快速、多元素同时分析和样品预处理简单等特点，已经被广泛用于法医学门、考古学]、环境监测3]、生物医药}、冶金"和太空探测6.汀等领域。然而，传统的单脉冲激光诱导击穿光谱（singlepulselaser-induced breakdownspectroscopy，SP-LIBS)技术所激发出的等离子体寿命较短，受连续背景影响严重，光谱信噪比差，导致其分析灵敏度较差，已经成为限制该技术进一步发展及应用的瓶颈
自前，用于提高LBS分析录敏度方法有很多，如双脉冲激发[8-1o) (double pulse laser-induced breakdown spectrosco Py，DP-LIBS)、空间约束等离子体CI-13}、磁场约束等离子体[14]、微波辅助增强等离子体发射光谱]和放电增强等离子体发射光谱技术等1]。然而，这些技术对SP-LIBS的分析灵敏度只能提高一个数量级左右，检测极限（limitofdetec-tion，LoD)依然在ppm量级，很难达到ppb级别，制约了 LIBS技术在痕量元素（ppb级别)检测领域的应用，限制了该
收稿日期：2014-03-28，修订日期：2014-07-21
DOI: 10. 3964/j. issn. 1000-0593(2015)05-1159-06 技术的适用范围。
基于其振微发的激光诱导击穿光谱技术对等离子体中的原子进行选择性激发，与DP-LIBS技术和放电增强等离子体发射光谱技术等其他热微发等离子体技术相比，共振激发只激发一种元素的一条原子谱线，激发效率更高，可以将LIBS 技术的分析灵敏度提高2个数量级或更高，极大地拓展了 LIBS技术在痕量元素检测中的应用。因此，该技术自产生便得到研究人员的大力关注，而持续成为研究热点。本文综述了基于共振激发的激光诱导击穿光谱技术的基本原理、影响因素和应用进展。
基础理论 1
1.1激光诱导等离子体中荧光光谱的产生
如图1所示，激光诱导等离子体中荧光光谱的产生过程是：先用一束激光(称为烧蚀激光)烧蚀样品表面激发出等离子体，然后经过一定延时将另一束特定波长的激光（称为共振微发激光）人射到该等离子体，等离子体中得测元系原子内部的电子从某一低能级跃迁到某一高能级所需的能量与该其振微发微光的单光子能量相等，因而大量处于低能级的电
基金项目：国家重大科学仪器设备开发专项项目（2011YQ160017），中国博士后科学基金第54批面上项目（2013M542014)和中央高校基本
科研业务费项目(CXY13Q021，CXY13Q022)资助
作者简介：王旭朝，1990年生，华中科技大学武汉光电国家实验室硕士研究生
*通讯联系人e-mail：xyl@mail.hust.edu,cen
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