第33卷，第5期 2013年5月
光谱学与光谱分
析
Spectroscopy and Spectral Analysis
延迟时间对灰岩激光诱导击穿光谱的影响
王阳思
长江大学物理科学与技术学院，湖北荆州
434023
Vol. 33,No, 5, pp1180-1184
May,2013
摘要为研究延迟时间对激光诱导击穿光谱信号强弱的影响，从理论上讨论了光谱信号与延迟时间之间的关系，利用RT100-HP激光诱导击穿光谱仪对标准样品合成灰岩GBW07716进行了测试，分析了MnI 357.788nm，WI364.141nm，WI407.436nm，WI426.938nm，CoI387.312nm等谱线随延迟时间的变化特征。得到随延迟时间的延长，光谱信号按指数规律变弱，不同谱线信号随延迟时间变化的快慢不相同。离子谱线在延迟时间短时其强度较强，但随着延迟时间的延长，离子谱线强度较原子谱线下降得更快些，对
实验数据按指数规律进行了拟合，其曲线的拟合系数R约0.99。关键调激光诱导击穿光谱；延迟时间；谱线强度；指数拟合
DOI: 10, 3964/j. issn. 1000-0593(2013)05-1180-05
中图分类号：0433.4
引言
文献标识码：A
（从1到6us)的变化特征，并对实验数据进行了拟合。 1理论分析
激光诱导击穿光谱（laser-induced breakdown spectrosco Py，LIBS）技术是一种原子或离子发射光谱的元素分析技术，在环境污染检测、生物医学、材料成分检测、空间探索等诸多领域已经有了广泛的应用1)。
日前，LIBS技术研究重点之是对光谱信号的优化，如增强光谱信号强度、提高信噪比、降低基体效应、提高探测限等方面。光谱接收延遇时闻对LIBS信号具有较大的影响。张旭研究了苹果中铬元素光谱强度与延时时间的关系，得出 1.1±8为最佳延时时间[]。影秋梅研究了延时时间和激光能量对新鲜桔叶片中铬元素激光诱导击穿光谱特性的影响，得到了最佳检测条件；最佳延时1.6μs，最佳激光能量120 mJ[>]。Lasheras研究了延时时间、激光能量和门宽时间对碳、氢元素的LIBS信号的影响(]。Viskup研究了不同脉冲时间（从20ns到500μs)在532nm激光照射下，LIBS信号与延迟时间之间的关系(")。这些研究都是根据实验结果得出延迟时间对发射谱线的影响，没有对这些结果进行定量的讨论与分析。
本工作先从理论上分析了延迟时间对LIBS信号的影响，然后利用美国应用光谱公司生产的RT100-HP激光诱导击穿光谱仪对标准样品合成灰岩GBW07716进行了测试，分析了 MnI 357. 788 nm, WII364. 141 nm, W I 407. 436 nm, WI426.938nm和CoI387.312nm等谱线强度随延遇时间
收稿日期：2012-10-08，修订日期：2012-12-12 基金项目：国家自然科学基金项目(61106127)资助
作者简介：王阳恩，1967年生，长江大学物理科学与技术学院副教投万方数据
脉冲激光垂直人射于样品表面后，样品表面将产生蒸发并形成等离子体。脉冲激光作用结束后，处于激发态的原子或离子将向低能级或基态跃迁，同时发射特定的光谱，谱线强度「可以表示为[6]
I-CN
esp(一)
(1)
式中，C是常数，N是辐射粒子数密度，A是波长，g.是上能级统计权重，A。是跃迁概率，E,是激发态能，Z(T)是配分函数，是玻耳兹曼常数，T是温度。
从脉冲激光作用结束时开始计时，在只考虑自发辅射的情况下，辐射粒子数密度N随时间t的变化关系可以表示为()
Nas N。exp(
ZAgt)
(2)
式中，N。是脉冲激光作用刚结束时的辐射粒子数密度。将
式(2)代人式(1)可得 I=NgA
2（岁exp(
E
jexp(
ZA,t)
(3)
K
由上式可知，脉冲激光作用结束后，谱线强度「随时间。的变化关系；随着时间的增大，谱线强度按指数规律变小，变化的快慢与联迁概率有关。
假定LIBS信号的光探测与转换器件用ICCD(intensified e-mail; wye19670926126.com