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第 30 卷增 冶金分析 Vo l. 30 , Supplcmcnt 2010 年 9 月 扎1etallurgical i\nalysis Seplemher , 20 10 文常编号:lOOO-757 l( 2010) 增 0116-04 基于 LIBS 技术的多元素合金定量分析 丛智博，孙兰香，辛 勇，孔海洋，杨志家 (中国科学院沈阳白动化研究所工业信息学重点实验室，沈阳 110016 ) 摘 要:将 Nd: YAG 激光脉冲会聚于合金表面以产生激光诱导等离子体，等离子体辐射发射 光经过多远远光栅光谱仪并由 CCD 检测。分析发射光谱的特征谱线，建立定标模型实现了铝 1 合金中代表元素 Fe ， Cu ， Si 的定量分析。 测量相对误差基本可在 10 %以内，检出限可达 10 LIBS 技术可在短时间内实现合金样品中多元素的定量分析。 量级。证明 关键词:激光诱导击穿光谱;元素分析;铝合金;检出F七快速测量 中图分类号:0657， :31 文献标识码 :A 合金中各元素的组分含量会直接影响合金整 体的机械性能，所以在金属行业生产中，合金内各 元素组分的定量分析过程是极为重要的一环。目 前常规的合金分析方法有化学湿法分析法，火花 光电直i卖光谱分析法，X 射线荧光光谱分析法等， 但是这些方法的普遍弊端是需要对分析样品进行 一系列的加工处理，市tl 备成分析方法所要求的形 态，分析过程较为复杂，从而增加了冶金生产时 间，造成大量的能源和材料浪费[lJ 。而散光诱导 击穿光谱分析技术 (Laser-induced breakdown spectroscopy ，简称 LIBS) 采用脉冲激光作为诱发 发射光谱的能量源，具有元需制样、直接快速、样 图 1 LIBS 实验设备示意图 品损失量小、灵敏度高等特点，在合金元素分析领 }ig, 1 Schematic diagram of the LlBS 域具有广阔的应用前景[2 被世界著名分析学 experimental setup 家 J ames Wineforder 称为一颗未米H星 [s] 。 纤传人光谱仪。光谱仪为海洋光学公司的LlBS 本文采用LlBS 技术分析了一组钊合金样本 2500+ 型多通道光栅光谱仪，它的测量波长范围 中几种具有代表意义的元素成分，讨论采样延迟， 是 200~980 nm ，光学分辨率 0 ， 1 nm(FWHM) , 谱线选择，分析方法等方面对测试结果的影响，验 积分时|可为 1 ms。其中光谱仪内置的时序电路， 证 LIBS 技术的分析能力，以探求 LIBS 技术对于 可以在散光器脉冲发生后的规定时[口J(-121 1. s I 钊合金中多元素组分快速测量的可行性。 ~ 135 l1. s) 进行光谱采集，并将采集到的光谱数据 1 实验
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