安光所在激光誘導擊穿光譜技術光束整形方面取得新進展
潤澤科器 - 2020-07-28
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光譜(LIBS)是一種元素定量分析與檢測技術，基于其不需要樣品準備、多元素同時檢測、測量速度快、可遠程非接觸測量、系統結構組成簡單等諸多優點，激光誘導擊穿
光譜備受檢測分析領域關注。目前，激光誘導擊穿光譜在核材料分析、高壓預混湍流火焰結構和動力學實驗研究、能源轉化過程、計算成像技術及應用等領域取得新的應用拓展。
激光誘導擊穿技術研究及其應用在我國迅速發展，在新機理的探索、新技術研發和現有技術實用化等方面均取得了顯著成績。2019年年底，中科院合肥物質科學研究院與中國科學院沈陽自動化研究所都在激光誘導擊穿光譜技術上取得了重要的突破，為我國光譜技術及光譜儀的發展提供了養料。
2020年3月12日，中國科學院安徽光學精密機械研究所再次傳來好消息：安光所張志榮課題組在激光誘導擊穿光譜技術的光束整形研究方面取得新進展，相關成果以《激光光束形狀對激光誘導擊穿光譜法測定鋼鐵中錳、鉻元素的影響》為題，發表在Spectrochimica Acta Part B: Atomic Spectroscopy(SCI二區)期刊上。
據了解，在利用傳統的x射線熒光、火花誘發擊穿光譜和電感耦合等離子體原子發射光譜等方法檢測鋼鐵中錳、鉻等微量金屬元素的含量和配比時，存在不能現場、實時、快速分析的不足。而激光誘導擊穿光譜技術有無需樣品預處理、多元素分析、遠程原位分析等優點，在該檢測項目中有其優勢。
安光所課題組研究人員付洪波和賈軍偉與清華大學合作，利用聚焦透鏡光學模塊組將激光器出射光束的高斯激光束整形為能量均勻分布的平頂激光光束，開展了激光光束形狀對激光誘導擊穿光譜測定不同基體鋼樣中錳和鉻元素的影響研究。采用留一交叉驗證法(LOO-CV)對校正模型的預測能力進行了評價，激光束整形后，校準曲線的決定系數(R2)、交叉驗證的均方根誤差(RMSECV)、相對誤差(RE)、相對標準偏差(RSD)、檢測限(LOD)都有顯著的改善。
這一研究成果表明平頂激光光束整形方法確實是一種有效的降低基體效應、提高測量重復性和精度的方法，不僅為推進激光誘導擊穿光譜技術在鋼鐵檢測中的實際應用奠定了良好的前期基礎，也為激光誘導擊穿光譜技術在更多領域中的應用提供了可能性。
資料來源：安光所
