SPIE 等离子体光栅诱导击穿光谱实验示意图，
信用:doi 10
1117/1
美国联合通讯社(Associated Press)
2
六
065001 激光诱导击穿光谱(LIBS)是一种快速化学分析工具
一个强大的激光脉冲聚焦在样品上，形成一个微等离子体
来自微等离子体元素或分子发射光谱可用于确定样品的元素组成
与原子吸收光谱和电感耦合等离子体发射光谱等更传统的技术相比，LIBS具有一些独特的优势:无需样品预处理、多元素同时检测和实时非接触测量
这些优点使它适用于固体、气体和液体的实际分析
传统LIBS及其延伸 基于纳秒脉冲激光(ns-LIBS)的传统LIBS系统由于激光功率强度、长脉冲持续时间和等离子体屏蔽效应而具有一些缺点
这些问题会对其再现性和信噪比产生不利影响
飞秒LIBS (fs-LIBS)可以排除等离子体屏蔽效应，因为超短脉冲持续时间限制了激光-物质相互作用时间
飞秒脉冲具有高功率密度，因此材料可以有效地电离和离解，导致更高的信号背景比和更精确的光谱分辨率
灯丝诱导击穿光谱结合了LIBS技术和飞秒激光灯丝
单个激光丝是由克尔自聚焦和等离子散焦机制之间的相互作用产生的，这种机制存在于弱、高强度光束在透明介质(如大气)中的传播中
飞秒激光灯丝产生长而稳定的激光等离子体通道，保证了激光功率密度的稳定性，提高了测量的稳定性
然而，当激光能量增加时，功率和电子密度饱和
这就是所谓的激光强度钳位效应，它限制了FIBS的探测灵敏度
等离子光栅 幸运的是，可以通过由多个飞秒细丝的非线性相互作用引起的等离子体光栅来克服激光强度钳制效应
等离子体光栅中的电子密度已被证明比灯丝中的电子密度高一个数量级
基于这一认识，华东师范大学曾和平领导的研究人员最近展示了一种新技术:等离子体光栅诱导击穿光谱(GIBS)
GIBS可以有效地克服ns-LIBS，fs-LIBS和FIBS的缺点
利用GIBS效应，信号强度提高了3倍以上，等离子体光栅诱导的等离子体寿命约为相同初始脉冲下FIBS诱导的两倍
定量分析是可行的，因为没有等离子体屏蔽效应，高功率和飞秒等离子体光栅的电子密度
曾指出，GIBS技术可能是一个很有前途的工具，用于检测难以熔化、电离或解离的样品，也可以用于具有复杂基质的样品
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