近日，華東師范大學(xué)重慶研究院的科研團(tuán)隊(duì)與精密光譜科學(xué)與技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行合作，在超快激光誘導(dǎo)擊穿光譜的研究中取得重要進(jìn)展，團(tuán)隊(duì)首次提出多維等離子體光柵誘導(dǎo)擊穿光譜（Multidimensional-plasma-grating induced breakdown spectroscopy，MIBS）技術(shù)，并實(shí)驗(yàn)證實(shí)新技術(shù)比常規(guī)激光誘導(dǎo)擊穿光譜具有更高的探測(cè)靈敏度和克服基體效應(yīng)。相關(guān)成果以題為Femtosecond laser-induced breakdown spectroscopy by multidimensional plasma grating發(fā)表在光譜類(lèi)一區(qū)期刊Journal of Analytical Atomic Spectrometry雜志(胡夢(mèng)云，施沈城，閆明，武愕，曾和平，JAAS，2022)。

《Journal of Analytical Atomic Spectrometry》雜志刊登曾和平教授團(tuán)隊(duì)研究成果

激光誘導(dǎo)擊穿光譜（Laser-induced breakdown spectroscopy，LIBS）是一種非常實(shí)用的分析測(cè)試工具，可以用于確定固體，液體和氣體的元素成分。傳統(tǒng)的納秒激光誘導(dǎo)擊穿光譜受基體效應(yīng)與等離子體屏蔽等干擾，而飛秒光絲激發(fā)(Filament-induced breakdown spectroscopy，F(xiàn)IBS)受限于峰值功率鉗制，靈敏度難以提高。團(tuán)隊(duì)前期發(fā)展飛秒等離子體光柵誘導(dǎo)光譜(Plasma-grating-induced breakdown spectroscopy, GIBS)技術(shù)，基于兩束飛秒光絲非共線(xiàn)耦合形成等離子體光柵，突破峰值功率鉗制效應(yīng)，光功率及電子密度提高近2個(gè)量級(jí)，等離子光柵中多光子電離與電子碰撞激發(fā)協(xié)同，提高探測(cè)靈敏度（胡夢(mèng)云，彭俊松，牛盛，曾和平，Advanced Photonics, 2020, 2(6), 065001）；GIBS等離子體干涉激化可克服基體效應(yīng)，首次實(shí)現(xiàn)成分探測(cè)自定標(biāo)。

為了進(jìn)一步提高對(duì)樣品的激發(fā)效果，延長(zhǎng)激發(fā)產(chǎn)生的等離子體壽命，增強(qiáng)光譜信號(hào)，團(tuán)隊(duì)提出基于等離子體光柵的多脈沖耦合激發(fā)誘導(dǎo)擊穿光譜MIBS新技術(shù)。團(tuán)隊(duì)利用三束非共線(xiàn)、非共面的飛秒脈沖進(jìn)行相互作用對(duì)樣品進(jìn)行激發(fā)，成功觀察到等離子體光柵的衍射效應(yīng)，等離子體光柵實(shí)現(xiàn)從一維突破到二維。二維等離子體光柵對(duì)樣品進(jìn)行激發(fā)時(shí)，二維等離子體通道中具有更為精細(xì)的周期性結(jié)構(gòu)和更高階的非線(xiàn)性效應(yīng)，提升了等離子體密度和光功率密度，多光子激發(fā)以及電子碰撞雙重激發(fā)更為明顯，從而進(jìn)一步提高探測(cè)靈敏度，克服基體效應(yīng)。

MIBS實(shí)驗(yàn)裝置，二維等離子體光柵的周期性結(jié)構(gòu)使得三次諧波發(fā)生衍射