为获得高质量的发射光谱, 提出了一种平面反射镜装置, 研究了在平面反射镜装置条件下的激光诱导等离子体辐射特性。 实验结果表明, 相同的激光输出能量条件下, 在等离子体周围放置由三块平面反射镜组成的装置以后, 土壤样品中元素Mg, Fe, Ba, Ti和Al的光谱线强度比常态下的分别增大了116.2%, 96.43%, 90.93%, 102.1%和98.57%, 信噪比分别提高39.17%, 32.48%, 38.07%, 39.95%和21.30%。 通过测量激光等离子体参数, 解释了平面反射镜装置对等离子体辐射增强的机理。 这种简便易行的方法是改善激光诱导击穿光谱技术检测能力的有效途径。

为了改善激光诱导击穿光谱质量, 采用Nd∶YAG激光器输出的纳秒脉冲激光激发土壤样品, 由光栅光谱仪和光电检测系统记录激光诱导等离子体发射光谱, 研究了激光输出能量(100～500 mJ)对等离子体辐射强度的影响。 实验结果表明, 在激光能量为200 mJ的优化条件下, 可以提高光谱强度和信背比。 当激光束被适当散焦以后激发样品时, 能够进一步改善光谱质量, 散焦位置为+6 mm时元素Mg, Al, K和Fe的谱线强度比未散焦时分别提高了46%, 63%, 59%和45%, 而光谱信背比分别提高了11%, 31%, 35%和38%。 这为检测土壤样品中痕量杂质元素奠定了基础。

为了提高激光诱导击穿光谱技术对低含量物质成分的检测能力, 实验研究了KCl添加剂对土壤样品发射光谱的增强效应。 利用高能量钕玻璃脉冲激光器烧蚀样品, 由组合式多功能光栅光谱仪和CCD数据采集处理系统记录等离子体光谱, 并通过测量光谱线的强度和Stark展宽分别计算了等离子体的电子温度和电子密度。 实验结果证明, 随着KCl加入量的增加, 激光等离子体的光谱强度、 信背比、 电子温度和电子密度均呈现出先增大而后减小的规律。 当KCl加入量为15%时, 等离子体辐射最强, 元素Mn, Fe, 和Ti的谱线强度分别比无添加剂时提高了2.23, 1.13和2.04倍, 信背比分别提高了1.33, 0.89和0.94倍； 而等离子体的温度和电子密度比无添加剂时分别提高了14%和38%。

为了改善激光诱导等离子体的辐射特性, 利用由高能量钕玻璃脉冲激光器、 组合式多功能光栅光谱仪和CCD数据采集处理系统构成的光谱测量装置, 以国家土壤标样为靶, 研究了NaCl样品添加剂对激光等离子体辐射强度的影响, 并由光谱线的强度和Stark展宽分别计算了等离子体的电子温度和电子密度。 实验结果表明: 随着NaCl加入量的增加, 激光等离子体的光谱强度、 信背比、 电子温度和电子密度均呈现出先增大而后减小的趋势。 当NaCl加入量为15%时, 等离子体的辐射强度最大, 元素Mn, K, Fe和Ti的谱线强度分别比无添加剂时提高了39.2%, 42.5%, 53.9%和33.8%, 光谱信背比分别提高了64.4%, 84.3%, 44.5%和58.2%, 而等离子体的电子温度和电子密度比无添加剂时分别提高了0.17倍和0.36倍。

根据近几年来国内外的有关文献，叙述了ICP光源的激光烧蚀固体进样方法的研究进展及其在物质成分分析中的应用。着重阐述了激光输出特性(输出波长、脉冲宽度、重复频率、能量密度)和环境气氛(氦气、氩气)对样品烧蚀过程的影响，讨论了激光烧蚀室、气溶胶传输管道及样品引入改进装置在蒸发物质被传输到ICP光源过程中的作用。获得较小而均匀的气溶胶颗粒和稳定高效地将烧蚀物质输送到ICP是完善激光烧蚀固体进样技术的关键环节，元素分馏效应及蒸发物沉积是影响分析性能的重要因素。作为实际例子，也讨论了激光烧蚀固体进样电感耦合等离子体发射光谱法/质谱法在金属、玻璃、有机物及其他样品分析方面的应用，对分析方法的准确度、精密度、检出限和灵敏度进行了简要论述。

采用高能量钕玻璃激光器(～15J)在高压环境气体中激发诱导土壤等离子体,气体压强为0.9MPa,研究了不同环境气氛(高纯的氩气、氮气和二氧化碳气体)中,土壤等离子体辐射和电子温度的空间分布情况.以Ti的334.941nm和Mn的344.199nm两条谱线作为发射光谱观测线来分析说明等离子体辐射强度的空间分布规律,实验结果表明,在等离子体的轴向距离样品表面约z＝1.5mm位置区域,等离子体辐射强度最大.利用Ti的334.941nm和337.280nm两条谱线测量得到沿等离子体轴向1.0mm 和1.5mm高度区域的电子温度,结果显示,z=1.0mm区域的电子温度较高;在等离子体中心轴线区域的电子温度最高,并沿等离子体的径向单调递减;在不同环境气体中电子温度变化特征有所不同.

研究了ICP(电感耦合等离子体Inductively Coupled Plasma)中甲基异丁基甲酮对试液物理性质(表面张力、粘度)及雾化特性的影响,观测了发射强度和信背比及阳流和栅流随加入浓度变化的关系,并且用ICP发射光谱法测定了自来水中的Pb元素.结果表明,试液物理性质的改变使雾化效率提高了,光谱强度增强了.用该方法对自来水样品中Pb元素的测定结果平均值为1.933*10-3 mg/L,RSD为3.87%,回收率为107%.

采用两波耦合非同时读出实验装置,测量了掺铈钾钠铌酸锶钡(Ce∶KNSBN)晶体两波耦合过程中的信号光和抽运光非同时打开条件下两波耦合增益的时间变化规律,讨论了光扇的入射光强阈值及光扇效应对两波耦合动态过程的影响。结果表明

在非同时读出条件下,采用Ar+ 514.5 nm单色激光为光源。以信号光为非寻常偏振光(e光),通过改变抽运光的偏振态,研究不同写入光偏振组态下Ce∶KNSBN晶体的两波耦合特性。结果表明

给出了在相干匹配滤波系统中利用Ce:KNSBN光折变晶体非线性特性实现图像边缘增强光学相关模式识别的理论分析和实验结果.实验中自相关峰半最大值宽度降低了75%,自相关峰与互相关峰的强度比增强了近一倍,自相关峰的边瓣强度和互相关峰的强度得到抑制,系统的信噪比和相关鉴别率得到显著提高.