原子发射光谱法(AES)广泛应用于多目标地球化学调查、 生态地球化学评价和国际地球化学填图计划(IGCP259/360)等项目配套分析方法中Ag、 B、 Mo、 Sn等元素的测定工作。 以交流电弧粉末法为基础的载体蒸馏技术能够有效减小基体效应, 改善待测元素的分馏过程, 通过建立以Al2O3、 BaCO3、 K2S2O7、 NaF、 S、 Fe2O3、 ［C2F4］n等为主要组份的载体蒸馏技术, 证实该载体缓冲剂能够很好地促使样品中待测元素发生氧化、 氟化及硫化反应。 通过调节一系列物理和化学反应, 提高待测元素的挥发程度, 减小样品基体元素的挥发, 改善了Ag、 B、 Ge、 Mo、 Sn等元素的蒸发过程。 扫描电镜（SEM）显示载体缓冲剂与样品的主量元素在高温电弧中形成复合盐固熔体, 能够吸收CaO、 SiO等基体氧化物, 抑制其对待测组分的干扰, 缓冲剂中载体各组分之间相互协同促进各元素在杯状石墨电极中的反应, 蒸发曲线表明载体缓冲剂能够有效控制各元素的蒸发过程, 整个弧焰区域也处于热力学平衡状态, 在30 s内各待测组分基本蒸发完毕, 而且控制激发电流能够提高信噪比, 降低检出限。 在此基础上建立新的AES-7200型直读发射光谱仪快速测定地球化学样品中Ag、 B、 Ge、 Mo、 Sn等元素的单电极载体蒸馏法, 待测元素标准曲线均具有良好的线性关系, 其相关系数为0.997 21～0.99937, 方法检出限Ag 0.008 μg·g-1、 B 0.646 μg·g-1、 Mo 0.160 μg·g-1、 Sn 0.129 μg·g-1, 精密度(RSD%): 2.27～10.0, 准确度(Δ|logC|)<0.1。 通过大量水系沉积物、 土壤和岩石类样品分析验证试验, 单电极载体蒸馏法能够提高待测元素检测的灵敏度和分析结果的准确度, 并且适用于复杂的碳酸盐、 含氧化铁和结合水较高的硅酸盐类区域地球化学勘查样品的分析, 可以满足不同区域地球化学调查和生态地球化学评价的需要。

由于转盘电极原子发射光谱（RDE-AES）技术具有操作简单、无须制备样品、结果可靠性强等优良特性，被广泛应用于油液检测。但该技术采用的光源主要是电弧，由于电极磨损导致放电间隙改变造成的电弧不稳定等原因导致最后采集的光谱数据所分析的结果与实际存在误差。本文提出了一种基于“双转盘”电极结构的原子发射光谱油液检测装置的检测方法，即将传统“棒-转盘”电极结构中的棒电极更换为可以旋转的转盘电极，其显著优势是减小了电极磨损所带来的检测误差。对其结构进行物理建模，通过COMSOL多物理场仿真软件对电弧激发的过程进行了仿真，采用控制变量法研究了电极间隙、油膜厚度、外加激励三个主要变量对电弧激发效果的变化规律的影响，得到了影响因素与电弧激发时刻和激发瞬时温度的关系曲线图，并根据仿真结果进行了参数优化。仿真结果显示，“双转盘”电极结构较传统结构的激发效果有了明显改善，激发时间和激发温度都有一定的改善，尤其在大批量检测时电弧激发效果稳定，验证了该方法的先进性和实用性，为转盘电极原子发射光谱油液检测方法的进一步深入研究提供了分析支持。

研究钠氩(Na-Ar)混合物电离后产生的原子发射光谱的时间分辨特性。氩763.5 nm光谱强度随时间演变出现2个峰,第1个峰的衰减时间为(33.3±2.3) ns,激发态钠通过碰撞传能[(时间常数为(15.2±0.8) ns]将氩激发到2p6能级,再由该能级的粒子快速辐射形成第1个峰;第2个峰由氩离子与电子复合产生,其衰减过程包括快过程[(0.24±0.03) μs]和慢过程[(3.98±1.03) μs]。利用电子浓度随时间的演变关系分析了复合过程对衰减时间的影响机理,获得了电子浓度、电子温度随时间的演变关系。利用时间分辨光谱解释了钠双线辐射加宽差异的假象,其成因是Stark加宽后的氩588.9 nm谱线叠加在钠D2线上以及钠双线的自吸收。复合后,激发态氩原子的能级间隔较小,经过级联弛豫后,2p6能级粒子数的积累时间比钠3P能级更短,氩原子发射谱线的持续时间明显短于钠原子。

为了精确得到铝合金标样等离子体的电子温度和电子密度，实验采用激光诱导击穿光谱技术，利用532 nm调Q Nd:YAG激光器诱导产生铝合金E311等离子体。测量铁原子谱线(381.59 nm）的Stark展宽(0.12 nm)得到等离子体的电子密度是4.3×10¹⁶ cm^-3；基于铁原子谱线(370.56, 386.55, 387.25, 426.05, 427.18, 430.79, 432.57, 440.48 nm)，利用迭代Boltzmann算法，得到回归系数为0.999时等离子体的电子温度是8 699 K。基于铝合金标样(E311、E312、E313、E314、E315、E316)和铁原子谱线404.58 nm，建立了铁元素的标准曲线，计算得到铁元素的探测限是0.0779 wt%。等离子体特征参数表明铝合金等离子体满足光学薄和局部热力学平衡状态。

选用4种不同形态碳元素样品（石墨、碳酸钙、无水对氨基苯磺酸和煤）进行激光诱导击穿光谱(LIBS)实验。通过改变激发环境氛围（大气、氮气和氩气），分析激发环境氛围对不同形态碳元素的原子发射光谱和分子发射光谱激发机制的影响，进而实现对不同形态碳元素的LIBS特性研究。研究结果表明，不同形态碳元素原子发射光谱C I的变化规律为在氩气中最强，在大气中次之，在氮气中最弱。而不同激发环境中，分子光谱C2和CN的变化规律与原子光谱C I的变化规律存在差异，这主要取决于样品本身的结构差异和等离子体与周围环境的相互作用机制。

研究了二能级原子在高Q腔中与对相干态光场发生非简并双光子相互作用过程的辐射谱和腔场谱。给出了弱初始场条件下辐射谱和腔场谱的数值计算结果，讨论了对相干态光谱结构的量子特性。研究结果表明，高Q腔内对相干态光场的平均光子数和两模光场平均光子数之差对辐射谱的峰位和腔场谱的峰高影响较显著，而对辐射谱的峰高和腔场谱的峰位影响不明显。固定两模平均光子数差，原子辐射谱可以在强初始场条件下出现“拉比劈裂”，这对于实验中测量拉比频率以及测量原子与腔场的相互作用强度具有重要价值。两模平均光子数差的改变可以调制腔场谱结构。

利用Nd:YAGns脉冲激光烧蚀土壤标样,由Ar载气流将蒸发物引入到电感耦合等离子体光源,通过光谱仪和采谱系统获得原子发射光谱,测量了样品中重金属元素As、Pb、Cr、Hg和Cd的光谱强度、信背比和谱线宽度,并研究了样品蒸发量和烧蚀颗粒尺寸随实验条件的变化。结果表明,当激光输出能量从100mJ上升至700mJ时,元素的光谱强度和信背比均正比增大,谱线宽度基本不变;样品蒸发量亦随激光能量正比增加,但烧蚀颗粒尺寸增大缓慢。所以,适当增大激光输出能量可以获得更高质量的原子发射光谱。