微孔喷射辅助水溶液样品激光诱导击穿光谱在线分析方法研究 
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Micro Hole Sprayer Assisted Laser Induced Breakdown Spectroscopy for Online Analysis of Trace Metal Elements Dissolved in Water
1 青岛大学物理科学学院, 山东 青岛 266071
2 应用物理国家级实验教学示范中心(青岛大学), 山东 青岛 266071
图 & 表
图 1. 微孔喷射辅助LIBS系统光路图
Fig. 1. Experimental setup of micro hole sprayer assisted LIBS
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图 2. 微孔喷射片及其原理图
Fig. 2. Picture and schematic of micro hole sprayer
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图 3. Ca元素的LIBS光谱图
Fig. 3. LIBS spectrum of calcium element
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图 4. 不同孔径和数据处理方法下归一化光谱强度的稳定性
Fig. 4. LIBS spectrum intensities at different pore sizes and data processing methods
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图 5. 光谱信号RSD随积分脉冲数的变化
Fig. 5. Changes of LIBS spectrum RSD with different pulse number
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图 6. 光谱信号绝对强度、RSD与激光能量之间的关系
Fig. 6. Relationship between LIBS spectrum intensity or RSD and laser energy
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图 7. Ca元素的玻尔兹曼图
Fig. 7. Boltzmann plot of calcium element
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图 8. Hα 656 nm谱线及Lorentz拟合
Fig. 8. Hα 656 nm spectral line and Lorentz fitting curve
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图 9. Ca元素线性拟合曲线
Fig. 9. Fitting curve of calcium element
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图 10. 20个浓度样品的线性拟合曲线
Fig. 10. Linear fitting curve of samples with 20 concentrations
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图 11. 8个浓度样品的线性拟合曲线
Fig. 11. Linear fitting curve of sample with eight mass concentrations
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图 12. 样品质量浓度对照柱状图
Fig. 12. Bar chart of sample mass concentration comparison
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图 13. 青岛近海海水的光谱图
Fig. 13. Spectrum of offshore seawater in Qingdao
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图 14. Ca元素连续检测结果
Fig. 14. Continuous detection result of calcium element
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图 15. Ca元素估计浓度与真实浓度比较
Fig. 15. Estimated and actual concentrations of calcium element
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表 1玻尔兹曼绘图法选用的谱线及参数
Table1. Spectral line and parameters for Boltzmann drawing method
| Element | Wavelength /nm | giAij/(108 s-1) | Ej /eV | Ei /eV | ln(Iij/giAij) |
|---|
| Ca II | 315.887 | 12 | 3.123 | 7.047 | -15.89 | | Ca II | 317.933 | 22 | 3.151 | 7.050 | -15.66 | | Ca II | 393.366 | 5.88 | 0 | 3.151 | -11.56 | | Ca II | 396.847 | 2.80 | 0 | 3.123 | -11.45 |
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生鹏鹏, 钟石磊, 孙欣. 微孔喷射辅助水溶液样品激光诱导击穿光谱在线分析方法研究[J]. 中国激光, 2018, 45(7): 0711002. Pengpeng Sheng, Shilei Zhong, Xin Sun. Micro Hole Sprayer Assisted Laser Induced Breakdown Spectroscopy for Online Analysis of Trace Metal Elements Dissolved in Water[J]. Chinese Journal of Lasers, 2018, 45(7): 0711002.
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