在激光诱谱导击穿光谱技术(laser-induced breakdown spectroscopy, LIBS)中, 元素特征光谱信号强度和信噪比在不同采集延时下具有显著差异, 直接影响定量分析的结果。 LIBS分析系统通常采用通用型延时发生器来控制采集延时, 然而其体积大、 功耗高、 价格昂贵, 不利于LIBS仪器的小型化和便携化。 为此, 采用单片微控制器芯片和简单外围电路设计实现了具有55 ps可调延时精度的多通道微型同步时序发生器(简称LDG30), 大幅度降低了同步时序发生器的体积、 功耗和成本。 对比LDG30与一种典型通用延时发生器DG535作为同步时序发生器的LIBS系统, 以钒钛生铁中微量钒(V)元素定量检测为例进行两种同步时序发生器性能分析。 结果表明, 采用LDG30和DG535的LIBS系统建立的V元素定标曲线拟合系数R2均大于0997, 前者的平均相对标准偏差ARSD略小于后者, 达到228%; 前者检测极限LoD略低于后者, 达到1990 μg·g-1。 因此, 自主设计的同步时序发生器LDG30与DG535在LIBS系统中的精度基本一致, 完全满足LIBS系统的实际控制和集成应用需求, 特别适合于体积与功耗受限的LIBS仪器。

为了改善激光诱导击穿光谱质量，使用具有时间分辨功能的光谱仪采集激光诱导钢靶等离子体光谱，研究了钢靶等离子体辐射光谱随延迟时间的变化特性。结果表明，光谱强度和背景强度随延时皆呈指数衰减，原子谱线强度在前4 μs内衰减更快但寿命较长，离子谱线存在寿命较短；采集延时对不同谱线的信噪比影响不同，Mn I 403.08 nm、Cr I 428.97 nm、Cr Ⅱ 458.82 nm、Fe I 430.79 nm和Fe Ⅱ 503.57 nm谱线得到的最佳延时分别为8,2,0,2,4 μs。采用双线法和Boltzmann曲线法计算等离子体温度、Saha-Boltzmann方程计算电子密度，验证了在0～10 μs范围内采集到的光谱信号满足局部热平衡状态。