西安光機(jī)所在等離子體光譜研究方面取得重要進(jìn)展
激光誘導(dǎo)擊穿光譜技術(shù)(LIBS)又稱(chēng)激光誘導(dǎo)等離子體光譜,是一種基于原子發(fā)射光譜法的元素分析技術(shù),在多元素分析、實(shí)時(shí)快速原位檢測(cè)等方面具有突出優(yōu)勢(shì),并且在痕量物質(zhì)定性定量分析領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用前景。目前該技術(shù)已在深空深海探測(cè)、地質(zhì)勘探、生物醫(yī)藥,以及環(huán)境監(jiān)測(cè)等眾多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。但在普遍應(yīng)用中,LIBS技術(shù)面臨信號(hào)波動(dòng)大、光譜強(qiáng)度低、信噪比差、探測(cè)靈敏度低等不利因素。放電輔助增強(qiáng)策略可實(shí)現(xiàn)大幅度的激光等離子體光譜增強(qiáng),然而,這一方法在液態(tài)樣品的探測(cè)中受液相對(duì)放電過(guò)程的干擾導(dǎo)致LIBS信號(hào)波動(dòng)大,影響探測(cè)光路甚至無(wú)法探測(cè),極大阻礙了放電輔助LIBS(DA-LIBS)在液態(tài)樣品中痕量物種定性或定量分析方面的應(yīng)用。
瞬態(tài)光學(xué)與光子技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室湯潔課題組近年來(lái)開(kāi)展了激光等離子體光譜研究領(lǐng)域的技術(shù)攻關(guān)。近日,針對(duì)放電輔助LIBS在液態(tài)樣品探測(cè)中面臨的關(guān)鍵技術(shù)性難題,該團(tuán)隊(duì)提出了DA-LIBS結(jié)合濾紙采樣的方法,促進(jìn)等離子體中更多的物質(zhì)被持續(xù)加熱、電離,致使其壽命從幾微秒延長(zhǎng)至近百微秒,等離子體光譜強(qiáng)度增加1–2個(gè)數(shù)量級(jí),濾紙均勻采樣巧妙克服了液相干擾放電過(guò)程及信號(hào)穩(wěn)定性差等不利因素,顯著增強(qiáng)激光燒蝕樣品的穩(wěn)定性,等離子體光譜信號(hào)穩(wěn)定性得以提升33%。憑借顯著的光譜增強(qiáng)效應(yīng),痕量Ca、Ba元素檢出限降低至ppb量級(jí)( 1ppb=10-9=十億分之一),相比于傳統(tǒng)單脈沖LIBS,檢出限降低近2個(gè)數(shù)量級(jí)。相比于其他LIBS增強(qiáng)技術(shù)(如雙脈沖LIBS),該方法不僅享有同等高水平的探測(cè)靈敏度,還具備低成本、低能耗、裝置簡(jiǎn)易等優(yōu)勢(shì),將在環(huán)境與生態(tài)廢油污染監(jiān)測(cè)中,對(duì)污染物質(zhì)的溯源,以及預(yù)防措施的制定,展現(xiàn)出巨大的應(yīng)用潛力和價(jià)值。 該項(xiàng)研究成果發(fā)表于分析化學(xué)領(lǐng)域頂級(jí)期刊 Analytical Chemistry(Nature Index 收錄,IF:8.0)。此前,研究團(tuán)隊(duì)針對(duì)固體或粉末檢測(cè)的放電LIBS技術(shù)研究相關(guān)成果發(fā)布于Cell子刊Cell Reports Physical Science。 論文第一作者為中國(guó)科學(xué)院西安光機(jī)所博士研究生許博坪,西安光機(jī)所是第一完成和通訊單位。該研究工作得到國(guó)家自然科學(xué)基金、陜西省自然科學(xué)基金等項(xiàng)目的大力支持。 論文鏈接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.analchem.3c03579 |
最新評(píng)論
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ka2012 2023-12-30 00:10對(duì)污染物質(zhì)的溯源,以及預(yù)防措施的制定,展現(xiàn)出巨大的應(yīng)用潛力和價(jià)值。
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jeremiahchou 2023-12-30 00:16瞬態(tài)光學(xué)與光子技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室湯潔課題組近年來(lái)開(kāi)展了激光等離子體光譜研究領(lǐng)域的技術(shù)攻關(guān)。近日,針對(duì)放電輔助LIBS在液態(tài)樣品探測(cè)中面臨的關(guān)鍵技術(shù)性難題,該團(tuán)隊(duì)提出了DA-LIBS結(jié)合濾紙采樣的方法,促進(jìn)等離子體中更多的物質(zhì)被持續(xù)加熱、電離,致使其壽命從幾微秒延長(zhǎng)至近百微秒,等離子體光譜強(qiáng)度增加1–2個(gè)數(shù)量級(jí),濾紙均勻采樣巧妙克服了液相干擾放電過(guò)程及信號(hào)穩(wěn)定性差等不利因素,顯著增強(qiáng)激光燒蝕樣品的穩(wěn)定性,等離子體光譜信號(hào)穩(wěn)定性得以提升33%。憑借顯著的光譜增強(qiáng)效應(yīng),痕量Ca、Ba元素檢出限降低至ppb量級(jí)( 1ppb=10-9=十億分之一),相比于傳統(tǒng)單脈沖LIBS,檢出限降低近2個(gè)數(shù)量級(jí)。相比于其他LIBS增強(qiáng)技術(shù)(如雙脈沖LIBS),該方法不僅享有同等高水平的探測(cè)靈敏度,還具備低成本、低能耗、裝置簡(jiǎn)易等優(yōu)勢(shì),將在環(huán)境與生態(tài)廢油污染監(jiān)測(cè)中,對(duì)污染物質(zhì)的溯源,以及預(yù)防措施的制定,展現(xiàn)出巨大的應(yīng)用潛力和價(jià)值。
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bairuizheng 2023-12-30 00:36來(lái)看新聞
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jabil 2023-12-30 08:09nice information
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phisfor 2023-12-30 08:15西安光機(jī)所在等離子體光譜研究方面取得重要進(jìn)展
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tassy 2023-12-30 08:53等離子體光譜研究的重要進(jìn)展
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likaihit 2023-12-30 08:55太高新技術(shù)了
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redplum 2023-12-30 08:56很有意義啊
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譚健 2023-12-30 09:05來(lái)看新聞
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范范 2023-12-30 10:00看一下行業(yè)最新科研動(dòng)態(tài)
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