程军杰, 曹智, 杨灿然, 李连顺, 王健, 林庆宇

应用化学 2022, 39 (9): 1447-1452. DOI:10.19894/j.issn.1000-0518.210547

摘要（420）

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因高温、辐射等极端环境限制，核领域亟需具备在线快速检测特性的分析仪器。基于小型风冷脉冲激光器与小型光纤光谱仪实现了远程激光诱导击穿光谱技术（LIBS）装置的小型化，对该便携式远程LIBS系统的定量分析性能进行了研究，实现了5 m外样品的元素遥测。在单脉冲激光能量100 mJ，脉冲延时1.0 μs的分析条件下，实现了白水晶、陶瓷及铝合金样品中Mn、Si、Al、Na、Ba、Ca及Cr元素的激发，验证了LIBS技术对材料组分和物料成分的远程探测能力，对铝合金样品的定量分析结果显示，该远程遥测系统对铝合金样品定量测量结果的最大相对平均偏差为12%，具备执行核领域快速分析场景下的半定量检测能力。

分别选取上述白水晶、陶瓷及铝合金样品考察LIBS远程遥测系统的定性分析能力。本系统所用激光器输出能量固定100 mJ，优化系统延时时间后，选择1.0 μs作为最佳延时时间开展后续相关实验。对5 m外的上述3类样品进行分析时，所获得的光谱结果分别如图2-4所示。结果显示，该远程系统对3种不同材质的样品均具备良好的激发能力，皆获得了丰富的谱线信息，其中Mn、Si、Al、Na、Ba、Ca和Cr元素谱线展示了良好的信噪比，表明本研究所搭建的LIBS远程系统可完成样品的定性分析。