激光微等离子体辐射特性的研究

论文摘要

本文采用YJG-Ⅱ激光微区分析仪、组合式多功能光栅光谱仪、CCD数据采集处理系统构成的激光微等离子体光谱分析系统,以国家土壤成份分析标准物质（GBW 07411）为样品,研究了不同的实验参数对激光微等离子体辐射强度的影响；并在获得的最佳实验条件的基础上对长余辉材料样品和土壤样品中的元素进行了定量分析。主要实验内容有：1.以CaⅡ393.367nm, CaⅡ396.847nm, AlⅠ394.403nm, AlⅠ396.153nm为分析线,研究了不同含量碳粉对土壤等离子体辐射强度的影响。结果显示：碳粉能有效增强土壤等离子体的辐射强度。通过分析其电子温度、电子密度表明：碳粉作为缓冲剂增强了激光束和土壤样品表面的热耦合效率以及样品内部的能量传递效率,提高了样品的采样量,从而提高了土壤等离子体辐射强度。在样品中碳粉含量为25%时,辐射强度显著增强。2.在不同环境气氛下,实验研究了不同的电极高度对激光微等离子体辐射强度的影响。获得了在常压空气下电极高度为2mm,在减压气氛下电极高度为3mm条件下,激光微等离子体辐射强度达到最大。3.实验研究了环境气体对土壤等离子体辐射强度影响。研究结果表明：不同环境气氛对激光微等离子体的约束作用不同,进而对激光微等离子体辐射强度的影响不同。当氦氩混合比为2：1时获得最佳的激光微等离子体辐射强度。4.在得到的最佳实验条件下,对长余辉材料中的Sr和土壤中的Pb进行了定量分析。结果表明：Sr含量分析结果平均值为21.91%,定量分析RSD为4.62%；对Pb的分析结果表明：Pb含量定量分析结果为0.49%,定量分析RSD为9.29%。分析精确度满足分析要求。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 主要工作内容
• 第2章 激光微区发射光谱分析概述
• 2.1 激光微区发射光谱分析原理与装置
• 2.1.1 激光微区发射光谱分析原理
• 2.1.2 激光微区发射光谱分析装置
• 2.1.3 激光微等离子体的形成机理
• 2.2 定量分析原理
• 2.2.1 罗马金-赛伯公式
• 2.2.2 光谱定量分析基本方法
• 第3章 实验
• 3.1 实验装置
• 3.2 实验方法
• 3.3 实验样品及制备
• 第4章 缓冲剂对激光土壤等离子体辐射强度的影响
• 4.1 碳粉含量对土壤等离子体辐射强度的影响
• 4.2 碳粉对土壤等离子体电子温度、电子密度的影响
• 4.3 本章小结
• 第5章 电极高度对激光微等离子体辐射强度的影响
• 5.1 空气气氛下电极高度对分析元素谱线强度的影响
• 5.2 氩气气氛下电极高度对分析元素谱线强度的影响
• 5.3 氦-氩混合气体下电极高度对分析元素谱线强度的影响
• 5.4 本章小结
• 第6章 环境气氛对激光微等离子体辐射强度的影响
• 6.1 环境气体对土壤微等离子体发光时间的影响
• 6.2 环境气体对土壤微等离子体辐射强度的影响
• 6.3 本章小结
• 第7章 激光微区光谱分析法在定量分析中的应用
• 7.1 长余辉材料中锶的测定
• 7.2 土壤中铅的测定
• 7.3 本章小结
• 第8章 结论
• 第9章 参考文献
• 致谢