为了减小激光诱导等离子体中光谱线自吸收对分析结果的影响, 提高发射光谱的谱线质量, 实验利用组合式多功能光栅光谱仪和CCD探测器等组成的光谱分析系统记录光谱信息, 采用平面反射镜装置对激光等离子体进行约束, 比较了不同实验条件下光谱线的线型演化过程, 并且通过测量等离子体的温度、 电子密度以及样品蒸发量给出了合理解释。 实验结果表明, 当采用合适的平面反射镜装置约束激光等离子体时, 等离子体的轴向温度有所升高, 径向温度分布趋于均匀; 等离子体的电子密度有较大幅度的提高; 然而, 样品蒸发量却有比较明显的减小。 这几个方面的原因能够有效地降低光谱线的自吸收程度。 由此可见, 利用平面反射镜装置优化实验条件以后, 可以有效减小激光诱导等离子体发射光谱的自吸收效应, 在常量元素的定量分析中, 允许选择灵敏谱线作为分析线, 这为提高激光诱导击穿光谱技术的精确测量奠定了基础。

为了实现激光二极管阵列(LDA)的高亮度光纤耦合输出, 设计了一套简单有效的光束整形系统。首先采用快慢轴准直透镜压缩LDA的发散角, 然后采用双平行平面反射镜光束整形装置, 将压缩后的LDA慢轴方向的光束分为4束(也可以根据需要分为任意多束), 并将4束子光束在快轴方向重新排列, 最后通过聚焦系统, 将整形后的光束耦合进入芯径600 μm, 数值孔径0.37的光纤。实验测得双平行平面反射镜整形装置的效率为98.87％, 系统的整体效率为 77.2％。该整形系统设计简单, 效率高, 具有很高的应用价值。