为了了解在高重复频率激光剥离-火花诱导击穿光谱中原子辐射的时域特征,选择925银合金为样品,采用高重复频率激光剥离-火花诱导击穿光谱技术,通过实验研究了不同电容条件下Ag I 328.07 nm、Ag I 338.29 nm、Ag I 520.91 nm、Ag I 546.55 nm、Cu I 324.75 nm、Cu I 510.55 nm原子辐射谱线的时域图。尽管这些谱线对应于不同的上能级,但由于火花放电的作用,原子辐射在时域上表现出了非常相近的特点。原子辐射的维持时间和衰减特性主要由火花放电的电学参数决定,上能级的能量高低对它们的影响并不明显。在高重复频率激光剥离-火花诱导击穿光谱中,非门控信号记录模式下记录的光谱近似等效于门控信号记录模式下记录的光谱,可以用于开展元素的定量分析,这有助于降低该技术对门控光电探测器件的要求。

为了提高基于等离子体原子发射光谱元素分析技术的分析速度， 在高重复频率的前提下建立了一套激光剥离—火花诱导击穿光谱元素分析系统并以铝合金为样品开展了光谱分析。 实验以低脉冲能量的声光调Q固体激光脉冲剥离样品， 并触发高压火花放电以增强等离子体辐射、 提高光谱分析灵敏度。 研究结果表明： 在高重频火花放电的作用下， 等离子体辐射的峰值强度和弛豫时间分别得到了增强和延长， 信号的时间积分强度增强因子可以达到1～2个数量级， 且更易于实现时间分辨的信号检测。 对铝合金中微量铬元素分析的检出限可达~132 ppm。 该研究验证了高重频激光剥离—火花诱导击穿光谱用于分析固体样品元素的可行性， 其技术有望在固体样品元素的快速分析中发挥一定的作用。 该光谱技术能同时兼顾扫描成像的速度、 空间分辨率和光谱分析灵敏度， 并为固体样品的二维或者三维元素分布的高分辨快速扫描成像分析提供了一种很好的技术途径。