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　　【中國化工儀器網(wǎng) 本網(wǎng)視點(diǎn)】 2018年3月24日，“第六屆中國激光誘導(dǎo)擊穿光譜技術(shù)研討會(CSLIBS 2018)”在陜西省西安市西安交通大學(xué)學(xué)術(shù)交流中心開幕。3月25日，CSLIBS 2018進(jìn)入第二個會議日。繼昨日多位專家學(xué)者圍繞激光誘導(dǎo)擊穿光譜技術(shù)發(fā)表了多篇報(bào)告后，今天又有哪些精彩演講值得關(guān)注？
 

鋼研納克檢測技術(shù)股份有限公司工程師 楊春
 

　　來自鋼研納克檢測技術(shù)股份有限公司工程師楊春在題為《硫化錳夾雜物面積與LIBS信號強(qiáng)度關(guān)系的統(tǒng)計(jì)分析》的報(bào)告中，用激光誘導(dǎo)擊穿光譜儀掃描分析了34CrNiMo6 金相試樣拋光表面上S、Mn、Fe、Cr、Mo、Si、Al等元素的二維分布。使金相顯微鏡通過對比掃描分析前后的金相照片，提取了各燒蝕點(diǎn)覆蓋區(qū)域的硫化錳夾雜物形貌，獲得了S、Mn元素異常信號分布特征及對應(yīng)激發(fā)區(qū)域內(nèi)的硫化錳夾雜物面積數(shù)據(jù)，分析了夾雜物面積與信號強(qiáng)度之間的關(guān)系。結(jié)果表明，S和Mn元素基本都是在相同位置出現(xiàn)異常信號，且兩元素的異常信號強(qiáng)度具有明顯的線性相關(guān)性，材料中的硫化錳夾雜物是引發(fā)S和Mn出現(xiàn)異常信號的主要來源，并且硫化錳夾雜物面積與S、Mn的異常信號強(qiáng)度之間存在較強(qiáng)的線性相關(guān)性，可以通過對異常信號的分析來識別硫化錳夾雜物并確定其尺寸及分布狀態(tài)。通過建立簡化物理模型，計(jì)算了硫化錳夾雜物面積與S、Mn元素含量之間的關(guān)系，得到了夾雜物面積與S、Mn元素含量之間在低含量段近似呈線性關(guān)系的結(jié)果，驗(yàn)證了S、Mn異常信號強(qiáng)度與硫化錳夾雜物面積之間線性相關(guān)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
 

安徽師范大學(xué)講師 楊新艷
 

　　之后，安徽師范大學(xué)講師楊新艷在《表面增強(qiáng)激光誘導(dǎo)擊穿光譜(SENLIBS)中金屬襯底的作用機(jī)理研究》的報(bào)告中談到，表面增強(qiáng)激光誘導(dǎo)擊穿光譜(Surface-enhanced LIBS，簡稱SENLIBS)技術(shù)是一種新興LIBS技術(shù)，主要用于實(shí)現(xiàn)對液體成分的痕量檢測。該技術(shù)通過將待測液體滴在金屬襯底表面，實(shí)現(xiàn)待測樣由液相到固相的轉(zhuǎn)化。利用激光對襯底的同時(shí)剝蝕，實(shí)現(xiàn)襯底對表面待測元素的增強(qiáng)。該技術(shù)相對于傳統(tǒng)的液體檢測方法，不僅具有試樣用量少，制樣簡便，而且對儀器性能要求較低，便可實(shí)現(xiàn)目標(biāo)元素的高靈敏檢測。然而現(xiàn)有的技術(shù)大多集中于SENLIBS技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用，對襯底的作用機(jī)理尚不明確。
 

　　本研究探究襯底輔助對表面增強(qiáng)LIBS技術(shù)的增強(qiáng)機(jī)理，選擇佳的金屬襯底改善表面增強(qiáng)LIBS技術(shù)的檢測極限。研究結(jié)果表明，金屬襯底的激光剝蝕閾值和等離子體擊穿閾值越低，SENLIBS的檢測極限越好，其中佳的金屬襯底為Zn，其檢測極限相比于金屬襯底Co可提高10倍。
 

江西農(nóng)業(yè)大學(xué)研究生 饒剛福
 

　　江西農(nóng)業(yè)大學(xué)研究生饒剛福帶來了題為《LIBS在食品微生物及茶葉品種鑒別分析中的應(yīng)用》的報(bào)告。報(bào)告人首先回顧了臍橙果皮果肉重金屬元素分布規(guī)律，隨后圍繞臍橙產(chǎn)地溯源追蹤、茶葉品種鑒別、微生物種類鑒別三大內(nèi)容進(jìn)行匯報(bào)。
 

西北師范大學(xué)物理與電子工程學(xué)院副教授 孫對兄
 

　　西北師范大學(xué)物理與電子工程學(xué)院副教授孫對兄帶來了題為《不同背景氣體環(huán)境中等離子體的膨脹演化及其光譜輻射特征》的報(bào)告。分別選用N2,O2,Ar和He等作為背景環(huán)境氣體，在壓強(qiáng)為1atm條件下，利用1064nm脈沖激光燒蝕鋁靶產(chǎn)生激光等離子體，研究了等離子體在四種不同背景氣體中的膨脹演化行為。研究結(jié)果表明：Ar作為背景氣體時(shí)，產(chǎn)生的等離子體相對較小，膨脹速率較慢，光譜輻射較強(qiáng)，電子密度和電子溫度都較低；N2,O2兩種背景氣體下次之；He作為背景氣體時(shí)，產(chǎn)生的等離子體膨脹速率較快，電子數(shù)密度和電子溫度都較低。通過等離子體瞬態(tài)演化圖像，并結(jié)合燒蝕坑三維輪廓和SEM圖像，對不同背景氣體下等離子體膨脹演化和輻射光譜差異的物理機(jī)制進(jìn)行了分析。
 

中國海洋大學(xué)副教授  盧淵
 

　　之后，中國海洋大學(xué)副教授盧淵帶來了題為《LIBS-Raman 顯微光譜技術(shù)在貝殼分析中的探索性研究》的報(bào)告。海洋生物貝殼的形成與生存環(huán)境息息相關(guān)，其成分的研究已被廣泛用于氣候變化、海水酸化、海水污染等科學(xué)問題的研究，如何實(shí)現(xiàn)貝殼高通量、快速、全組分分析是目前技術(shù)發(fā)展的重點(diǎn)，而光譜手段能夠很好地滿足該技術(shù)需求。報(bào)告人介紹了基于微區(qū)LIBS技術(shù)與顯微Raman技術(shù)相結(jié)合的貝殼成分分析的探索研究工作。其中，以LIBS實(shí)現(xiàn)金屬元素成分探測，以Raman完成分子組分識別。為全面了解貝殼成分組分，針對成分分析中的關(guān)鍵問題開展了系列研究：(1)貝殼的LIBS-Raman 聯(lián)合顯微探測的可行性；(2)微區(qū)LIBS技術(shù)元素分布分析的方法；(3)貝殼成分探測的顯微Raman技術(shù)改造。在此基礎(chǔ)上，初步建立了一套專門針對貝殼成分分析的高空間分辨LIBS-Raman聯(lián)合分析方法，可望成為目前貝殼主流分析技術(shù)的有效補(bǔ)充。
 

西安交通大學(xué)教授  吳翊
 

　　隨后，西安交通大學(xué)教授吳翊帶來了題為《激光輔助等離子診斷技術(shù)研究》的報(bào)告。激光輔助等離子診斷技術(shù)是當(dāng)前等離子診斷領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。報(bào)告人從原理和技術(shù)方面分別介紹了激光湯姆遜散射法(Laser Thomson scattering, LTS)用于激光誘導(dǎo)等離子診斷以及利用激光輔助照明(Laser Auxiliary Illumination, LAI)的電極燒蝕行為可視化方法。研究發(fā)現(xiàn)了電極噴流抑制電極表面噴濺的行為模式，解釋了電極表面熔池與電極噴流的作用機(jī)理。在未來的研究中，綜合運(yùn)用LTS和LAI等激光輔助診斷技術(shù)，有助于深入理解等離子的基本微觀物理過程。
 

安徽師范大學(xué) 崔執(zhí)鳳
 

　　安徽師范大學(xué)崔執(zhí)鳳帶來了題為《液相基質(zhì)中重金屬元素激光誘導(dǎo)擊穿光譜特性》的報(bào)告。研究者利用已有的液相射流激光誘導(dǎo)擊穿光譜測定系統(tǒng)，使用納秒單脈沖激光燒蝕含有Cr、Cd、Fe、Mn、Pb、Cu等六種金屬元素的混合溶液射流，產(chǎn)生了激光等離子體，測定了液相基質(zhì)中這些重金屬元素的激光誘導(dǎo)擊穿光譜。
 

中科院安徽光學(xué)精密機(jī)械研究所助理研究員  孟德碩
 

　　中科院安徽光學(xué)精密機(jī)械研究所助理研究員孟德碩帶來了題為《基于激光誘導(dǎo)擊穿光譜技術(shù)的水體重金屬在線定量分析》的精彩報(bào)告。水體重金屬問題日益嚴(yán)重，而工業(yè)廢水的超標(biāo)排放是造成水體重金屬污染的重要原因，因此對工業(yè)生產(chǎn)過程中的廢水進(jìn)行實(shí)時(shí)在線監(jiān)測具有重要意義，LIBS技術(shù)具有檢測速度快、可原位在線監(jiān)測等優(yōu)勢，因此課題組研制了一臺基于LIBS技術(shù)的水體重金屬在線監(jiān)測儀，并在銅陵某金屬冶煉廠對該儀器進(jìn)行了外場運(yùn)行。該儀器利用石墨基片對抽取的水樣進(jìn)行蒸干富集，實(shí)現(xiàn)固液轉(zhuǎn)化，儀器實(shí)現(xiàn)了從樣品抽取到濃度反演全過程的自動化。在外場運(yùn)行中，首先建立了廢水中主要重金屬元素Cu和Zn的定標(biāo)曲線，得到了Cu、Zn元素的檢測限分別為4.7和15ug/kg；然后在現(xiàn)場進(jìn)行了超過90小時(shí)的連續(xù)在線定量分析，并實(shí)時(shí)取樣后利用ICP-OES進(jìn)行了檢測，兩種檢測方法得到的檢測結(jié)果具有良好的一致性。在線定量分析結(jié)果表面，基于LIBS技術(shù)的水體重金屬在線監(jiān)測儀能夠用于廢水重金屬的在線監(jiān)測，但仍需提高檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性與穩(wěn)定性。
 

　　CSLIBS 2018即將接近尾聲，精彩的報(bào)告讓與會人員受益匪淺，同時(shí)也進(jìn)一步對現(xiàn)如今先進(jìn)的激光誘導(dǎo)擊穿光譜技術(shù)有了更為深刻的了解。