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激光诱导击穿光谱技术在提高矿冶分析准确度的研究进展毛小晶;史烨弘;蒯丽君;李华昌;刘杰民【期刊名称】《工程科学学报》【年(卷),期】2024(46)1【摘要】激光诱导击穿光谱法(LIBS)是一种基于原子发射光谱的多元素分析方法,具有快速、准确、无需复杂的样品制备和远程分析的优点.然而,由于矿石、冶金样品化学成分的复杂性和多样性,干扰信号多,以及激光光谱的谱线维度较高和自吸收效应严重,LIBS技术在矿冶领域定性、定量分析的准确性受到了一定影响.本文综述了LIBS在矿冶领域3种信号增强方法,分别是双脉冲、纳米粒子增强和空间约束,以及综述了降噪、归一化和自吸收校正3种光谱预处理方法.此外,为提高定性、定量模型的泛化能力和分析的准确性,人们在模型算法和参数优化做了大量的工作.简要概述了主成分分析、偏最小二乘判别分析、支持向量机、随机森林和人工神经网络5种LIBS定性分析建模方法在矿石、冶金样品中的应用,以及概述了多元线性回归、偏最小二乘法、支持向量机、人工神经网络和自由定标法5种定量分析建模方法在矿石、冶金样品中的应用成果,并对LIBS技术未来在矿冶分析领域的发展进行了展望.【总页数】10页(P23-32)【作者】毛小晶;史烨弘;蒯丽君;李华昌;刘杰民【作者单位】北京科技大学化学与生物工程学院;上饶师范学院化学与环境科学学院;北矿检测技术股份有限公司;矿冶科技集团有限公司【正文语种】中文【中图分类】TG142.71【相关文献】1.激光诱导击穿光谱技术在食品分析中的应用研究进展2.激光诱导击穿光谱技术及其在食品分析中的应用研究进展3.激光诱导击穿光谱技术在钢渣分析的研究进展4.多元线性回归提高激光诱导荧光辅助激光诱导击穿光谱技术的准确度因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
矿产样品的激光诱导击穿光谱（LIBS）快速分析前言过去十年中，因为在许多新兴经济体，如中国、俄罗斯、印度和巴西，得到了快速发展，矿产业对世界经济的增长提供了稳定的贡献。
包括石油、煤炭、铁、金银、镍、铜等多种矿产被持续开采。
大多数矿产活动都包含了矿石原料采集及材料的浓缩提纯等过程。
为了评估这些过程对最终获得的矿产产品的功效，很多分析方法被用于量化或监测这些过程中的重要元素。
传统的方法包括XRF（X射线荧光）、GFAA（石墨炉原子吸收）、ICP-AES（电感耦合等离子体发射光谱）、ICP-MS（电感耦合等离子体质谱）、SEM（扫描电镜）、及SIMS（二次离子质谱）等。
激光诱导击穿光谱技术（Laser-induced breakdown spectroscopy 简称LIBS）是一种快速兴起的分析技术。
LIBS技术在过去的几年里得到了多种工业行业的越来越多的关注。
在矿产业，相较与上文提到的传统分析方法，LIBS具有很多有吸引力的分析优势。
LIBS可以检测从H到Pu的多种元素，包括如H、N、F和O等其它分析方法很难或不可能检测的非金属元素。
此外，与XRF相比，LIBS对于轻元素（如B、Li、C、K、Ca、Mg、Al、Si等）有更高的灵敏度，而这些轻元素的检测对于许多矿产应用都很关键本案例中，非洲矿产标准（AMIS）标准参考物质（CRMs）被用于分析，以证明LIBS技术对于矿产业是一种有效的分析方法。
试验采用美国应用光谱公司的LIBS设备——J200激光光谱元素分析仪（美国应用光谱公司即ASI公司，由美国劳伦斯伯克利国家实验室首席科学家 Rick Russo建立）。
J200配备266nm Nd：YAG纳秒激光器以及宽频检测器。
美国ASI公司的J200激光光谱元素分析仪样品分析采用J200在最优化条件下分析了8个矿石标准样品。
与XRF样品前处理一样，将8个矿石样品进行压片，这意味着LIBS虽然是一个新的分析方法，但现有的样品前处理手段就能满足分析需要。
激光诱导击穿光谱技术在重金属环境监测中的应用研究进展摘要：重金属污染对环境和人类健康造成了严重威胁。
因此，开发高效准确的监测方法至关重要。
激光诱导击穿光谱（LIBS）技术是一种无损、快速、便携和高灵敏度的方法，近年来在重金属环境监测中得到了广泛应用。
本文概述了激光诱导击穿光谱技术的原理和优势，并总结了其在重金属环境监测中的应用研究进展。
通过分析文献和研究成果，我们发现LIBS技术在重金属元素分析、样品分类和质量控制等方面展现出良好的前景。
然而，目前仍存在一些挑战需要克服，如定量分析的准确性和标准化方法的建立。
因此，今后的研究需要着重解决这些问题，进一步提高激光诱导击穿光谱技术在重金属环境监测中的应用水平。
1. 引言重金属是一类具有毒性的元素，常见的有铅、汞、镉和铬等。
它们由于工业生产和废物处理等活动被排放到环境中，严重污染了土壤、水体和大气等环境介质。
重金属的积累和富集对生物体产生毒性作用，给生态系统和人体健康带来了极大的风险。
因此，建立一种高效准确的重金属环境监测方法对于环境保护和人类健康至关重要。
2. 激光诱导击穿光谱技术原理激光诱导击穿光谱技术利用激光的能量作用于样品表面，使其蒸发和电离形成等离子体。
等离子体中的原子和离子经过激发和跃迁过程，发射出特定频率的光谱线。
通过分析这些发射光谱，可以确定样品中的元素成分和浓度。
LIBS技术具有无损性、快速性、便携性和高灵敏性等优点，因此被广泛应用于各个领域。
3. 激光诱导击穿光谱技术在重金属环境监测中的应用3.1 重金属元素分析通过LIBS技术可以实现对重金属元素的快速分析。
研究表明，LIBS技术可以准确测定土壤、水体和废物中重金属元素的含量，并且与传统的分析方法具有相当的准确性和可靠性。
此外，由于LIBS技术的快速性，大量的样品可以在短时间内进行分析，从而提高了分析效率。
3.2 样品分类重金属环境监测中，样品来源多样，种类繁多。
利用LIBS技术可以对不同来源的样品进行分类和鉴别。
激光诱导击穿光谱（LIBS）技术在矿物元素成份分析中的应用研究的开题报告题目：激光诱导击穿光谱技术在矿物元素成份分析中的应用研究背景：矿物元素成份分析是矿物研究和开采过程中的重要环节。
传统的矿物元素成份分析方法包括化学分析、光谱分析、电化学分析等技术，这些技术都存在着繁琐和复杂的操作过程、破坏性较大的缺点。
激光诱导击穿光谱（LIBS）技术是一种快速、非破坏性的成份分析技术，因为其具有测量时间短、操作简便、无需使用试剂以及对样品不产生任何破坏等优点而受到广泛关注。
研究意义：近年来，激光诱导击穿光谱技术在矿物元素成份分析中得到了广泛应用，其在地质勘探、矿物开采、环境治理等方面都具有重要的应用价值。
本研究旨在探究激光诱导击穿光谱技术在矿物元素成份分析中的应用，通过优化实验参数、建立元素定量分析模型，进一步提高激光诱导击穿光谱技术在矿物元素分析中的准确性和有效性，从而推动我国的矿物元素成份分析技术水平的提高。
研究内容：1.激光诱导击穿光谱技术原理和应用研究现状的文献综述；2.采集不同类型矿物样品，并针对不同实验参数进行测量研究；3.建立元素分类和定量分析模型，优化实验参数，研究激光诱导击穿光谱在矿物元素成份分析中的准确性和可靠性；4.与其他传统方法进行验证比较，分析激光诱导击穿光谱技术的优势和局限性。
研究方法：1.收集相关文献，理论分析激光诱导击穿光谱技术在矿物元素成份分析中的优点及局限性；2.采集矿物样品并进行样品准备；3.使用激光诱导击穿光谱仪对矿物样品进行分析，并收集数据；4.分析数据，建立元素分析模型，并优化实验参数；5.与传统方法进行比较分析，验证激光诱导击穿光谱技术的优势和局限性。
预期成果：1.矿物样品的元素成份分析数据；2.元素成份分析模型；3.激光诱导击穿光谱技术在矿物元素成份分析中的应用效果评价；4.相应的实验结果和分析结论。
激光诱导击穿光谱技术在金属元素检测中的应用研究进展杜青臣;张振振;巨阳【摘要】激光诱导击穿光谱(LIBS)是一种基于原子激励、发射光谱的物质组分分析技术,具有快速、多元素同时探测且无需样品预处理等优点.本文综述了现阶段LIBS 技术在合金、土壤、水、食品等领域金属元素检测中的应用研究进展,认为目前该项技术存在探测精度低、重复性差、探测信号不稳定等方面的问题,基于LIBS技术的金属元素探测仪器的研发,未来应该向常规、便携式、高精度的方向发展.%Laser-induced breakdown spectroscopy (LIBS) technique is widely used to analyze the composition and the concentration of elements in materials,which is based on the atomic excitation and emission spectrum.It has many advantages,such as rapid,multi-element simultaneous detection and without sample pretreatment.In this paper,research progress on the application of metal element detection in such fields as alloy,soil,water,and food is reviewed.It is considered that there are some problems in this technology at present,such as low detection accuracy,poor repeatability,unstable detection signal.It is also found that the research and development of LIBS based metal element detection instrument should be developed towards the direction of conventional,portable and high precision.【期刊名称】《山东科学》【年(卷),期】2018(031)002【总页数】10页(P55-63,93)【关键词】激光诱导击穿光谱;金属元素;合金;土壤;食品【作者】杜青臣;张振振;巨阳【作者单位】齐鲁工业大学(山东省科学院),山东省科学院激光研究所,山东济宁272000;齐鲁工业大学(山东省科学院),山东省科学院激光研究所无损检测平台,山东济南250103;齐鲁工业大学(山东省科学院),山东省科学院激光研究所无损检测平台,山东济南250103【正文语种】中文【中图分类】TN958.98激光诱导击穿光谱(laser-induced breakdown spectroscopy，LIBS)技术是近年来发展起来的对材料所含元素进行定性和定量分析的检测技术，利用激光脉冲光束聚焦在材料表面，实现对待测材料的烧蚀、激发后产生瞬态等离子体，通过收集发光等离子体，进而分析原子或离子的光谱性质。
激光诱导击穿光谱技术成分面扫描分析与应用陈启蒙;杜敏;郝中骐;邹孝恒;李嘉铭;易荣兴;李祥友;陆永枫;曾晓雁【摘要】LIBS mapping was used to analyze and detect the elemental distribution of iron ore surface with self-developed soft-ware and 532 nm Nd∶YAG laser.Firstly,in order to illustrate the relationship between element content and spectral intensity, the calibration curve was established by scanning the surface of standard sample.Then,a self-made sample was homogeneously divided into three parts that was pressed by three different standard iron ore powders.For the purpose of validating the mapping technology,a two-dimensional concentration distribution profile was generated after scanning the sample surface which was com-pared with surface morphology phase of the sample.Finally,with the resolution of 100 microns,the surface scanning analysis of the natural iron ore within the scope of 14 mm×11 mm was implemented.With this basis,the distribution profile of the ele-ments Ca,Al,Ti and Mn were obtained,and the analysis results were compared with the surface morphology phase of the natu-ral iron ore.The results showed that LIBS mapping technology could be used to achieve the qualitative analysis of component gradient distribution of the heterogeneous sample surface.%为分析和检测铁矿石表面多成分的分布情况,采用532 nm Nd∶YAG脉冲激光,设计面扫描分析方法,结合自行开发的软件,首先对标准样品进行面扫描分析,建立定标曲线,说明元素含量与谱线强度的关系。
利用激光诱导击穿光谱技术定量分析矿石元素成分及其系统优化的开题报告一、研究背景及意义：当前，矿山勘探中确定矿石元素成分的方法主要包括常规化验、光谱分析等技术。
常规化验具有准确度高的优势，但其样品处理时间长、操作复杂，不利于实时监测；而光谱分析技术则在无损检测、实时性等方面优势明显，但其准确性、稳定性仍有待提高。
近年来，利用激光诱导击穿光谱技术的定量分析矿石元素成分已成为热门研究方向。
该技术通过将样品置于激光束中，在激光束的作用下，样品表面压强升高，形成微量等离子体，在等离子体的辐射下，可以采集到包含矿石元素信息的光谱信号。
相较于常规化验和光谱分析技术，利用激光诱导击穿光谱技术具有对微量元素检测敏感、数据处理速度快、无损检测等优点。
因此，研究利用激光诱导击穿光谱技术定量分析矿石元素成分及其系统优化，对于提升矿山勘探与资源利用效率，具有重要的实际意义和科学价值。
二、研究内容：本文拟从以下几个方面对利用激光诱导击穿光谱技术定量分析矿石元素成分及其系统优化进行研究：1. 激光诱导击穿光谱技术的基本原理研究。
2. 矿石元素成分的诊断光谱分析及其定量分析方法的建立。
3. 矿石元素成分分析过程中关键技术问题的攻关与解决，包括激光诱导击穿的实验条件、数据采集与处理方法等。
4. 利用激光诱导击穿光谱技术进行矿石元素成分定量分析的系统优化。
5. 对建立的矿石元素成分定量分析方法进行验证实验及结果分析。
三、研究方法：本文所提出的研究方案主要基于实验研究方法。
具体包括以下几个步骤：1. 设计实验方案，建立矿石元素成分分析模型；2. 选择适合的激光源，开展激光诱导击穿的实验研究，对实验条件进行优化；3. 选择合适的光谱仪，收集激光诱导产生的等离子体辐射光谱信号数据，并对数据进行处理；4. 利用收集的数据，建立矿石元素成分的定量分析方法，验证并优化该方法；5. 对优化后的方法进行应用实验，验证该技术在矿山勘探中的可行性；6. 对实验结果进行统计与分析，深入探讨激光诱导击穿光谱技术定量分析矿石元素成分的优缺点与局限性。
用于矿石成分分析的激光诱导击穿光谱定量化测量技术研究的开题报告一、选题背景和意义随着矿石资源的日益枯竭，迫切需要利用现代科技手段提高矿石资源的采选效率和质量，同时对于对矿石成分的分析也变得越来越重要。
传统的矿石成分分析方法如化学分析、物理分析等存在着操作时间长、过程繁琐等缺点。
而激光诱导击穿光谱技术（Laser-induced breakdown spectroscopy, LIBS）因其非接触、无损、快速、多元化等显著优越性，因此在矿石成分分析方面得到了广泛的应用。
目前，国内外已经有很多学者对激光诱导击穿光谱技术在矿石成分分析方面进行了大量的研究工作，并取得了一些重要的成果。
但是，该技术在实际应用过程中仍存在一些问题，如LIBS信号的不稳定、对基质效应的敏感性等，这极大地限制了该技术的应用范围和精度。
因此，针对这些问题进行更深入的研究，对推广和应用该技术具有重要的现实意义和科学价值。
二、研究目标和内容本研究旨在通过系统探究和分析LIBS技术在矿石成分分析方面应用中存在的问题和限制因素，寻找提高其分析精度和应用效果的途径和方法，具体研究目标和内容如下：1. 探索LIBS技术在矿石成分分析中存在的问题和限制因素，如信号的不稳定性、对基质效应的敏感性等。
2. 优化实验方案，拟采用不同的样品制备方法、激光参数、光谱仪参数等条件，以提高LIBS技术在矿石成分分析方面的应用效果。
3. 建立矿石成分分析的LIBS定量化测量模型，通过实验和统计分析，探索建立合理的模型和算法。
4. 对所研究的模型进行实际应用和测试，以验证其准确性和可行性，为实际应用提供可靠的技术支持。
三、研究方法和技术路线1.文献综述法：通过查阅相关的文献资料，全面掌握LIBS技术在矿石成分分析方面的理论基础、实验方法和研究现状。
2.实验法：根据研究目标和内容，设计和开展合理的实验，优化LIBS技术在矿石成分分析中的应用效果。
3.数据处理法：对实验数据进行处理和分析，探索建立矿石成分分析的LIBS定量化测量模型。
激光诱导击穿光谱及其在元素分析中的应用季振国;李铁强;席俊华;毛启楠【期刊名称】《材料科学与工程学报》【年(卷),期】2011(029)003【摘要】激光诱导击穿光谱是一种新的元素分析方法,但仍处于不断完善之中.利用它可以分析不同形态样品的成分,因此在成分分析和微量元素检测方面具有重要的应用前景.本文阐述了激光击穿诱导光谱仪的基本原理和激光诱导击穿光谱在多个领域中的应用,研究内容涉及固体样品、液体样品、气体样品、微量杂质分析和成分深度剖析等,并分析了基体效应、自吸收效应、测量时间、环境气体、激光参数等对激光诱导击穿光谱分析结果的影响.【总页数】7页(P455-460,428)【作者】季振国;李铁强;席俊华;毛启楠【作者单位】杭州电子科技大学电子材料与器件工艺实验室,浙江杭州310018;浙江大学硅材料国家重点实验室,浙江杭州310027;杭州电子科技大学电子材料与器件工艺实验室,浙江杭州310018;浙江大学硅材料国家重点实验室,浙江杭州310027;浙江大学硅材料国家重点实验室,浙江杭州310027【正文语种】中文【中图分类】O657.3【相关文献】1.应用激光诱导击穿光谱定量分析脐橙中的金属元素 [J], 李秋连;姚明印;胡淑芬;刘木华;雷泽剑2.纳秒激光诱导击穿光谱技术在岩屑样品元素分析中的应用 [J], 杨明清;王超;阎治全3.激光诱导荧光辅助激光诱导击穿光谱检测有源发光玻璃中的微量元素 [J], 李嘉铭;褚应波;赵楠;周冉;易荣兴;郭连波;李进延;李祥友;曾晓雁4.应用激光诱导击穿光谱对土壤中多元素同时定量分析 [J], 余克强;赵艳茹;刘飞;何勇5.内标元素强度筛选法在激光诱导击穿光谱定量分析铝合金样品中的应用 [J], 王华丽; 赵书瑞; 卢孟柯; 赵志巍因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
1题1. 下列哪种方法常用于地下水资源的勘查？A. 地震勘探B. 电磁勘探C. 重力勘探D. 钻探2. 矿物分析中，X射线衍射主要用于测定什么？A. 矿物的化学成分B. 矿物的晶体结构C. 矿物的密度D. 矿物的颜色3. 在地质勘查中，哪种技术可以用来探测地下的金属矿床？A. 磁法勘探B. 电法勘探C. 地震勘探D. 重力勘探4. 下列哪种矿物是铜矿的主要成分？A. 石英B. 方铅矿C. 黄铜矿D. 长石5. 矿物分析中的原子吸收光谱法主要用于测定什么？A. 矿物的晶体结构B. 矿物的化学成分C. 矿物的密度D. 矿物的颜色6. 在地质勘查中，哪种技术可以用来探测地下的石油和天然气？A. 磁法勘探B. 电法勘探C. 地震勘探D. 重力勘探7. 下列哪种矿物是铁矿的主要成分？A. 石英B. 方铅矿C. 黄铜矿D. 赤铁矿8. 矿物分析中的质谱法主要用于测定什么？A. 矿物的晶体结构B. 矿物的化学成分C. 矿物的密度D. 矿物的颜色9. 在地质勘查中，哪种技术可以用来探测地下的煤矿？A. 磁法勘探B. 电法勘探C. 地震勘探D. 重力勘探10. 下列哪种矿物是金矿的主要成分？A. 石英B. 方铅矿C. 黄铜矿D. 自然金11. 矿物分析中的红外光谱法主要用于测定什么？A. 矿物的晶体结构B. 矿物的化学成分C. 矿物的密度D. 矿物的颜色12. 在地质勘查中，哪种技术可以用来探测地下的盐矿？A. 磁法勘探B. 电法勘探C. 地震勘探D. 重力勘探13. 下列哪种矿物是铅矿的主要成分？A. 石英B. 方铅矿C. 黄铜矿D. 长石14. 矿物分析中的电子显微镜主要用于测定什么？A. 矿物的晶体结构B. 矿物的化学成分C. 矿物的密度D. 矿物的微观形态15. 在地质勘查中，哪种技术可以用来探测地下的石灰石矿？A. 磁法勘探B. 电法勘探C. 地震勘探D. 重力勘探16. 下列哪种矿物是锌矿的主要成分？A. 石英B. 方铅矿C. 闪锌矿D. 长石17. 矿物分析中的拉曼光谱法主要用于测定什么？A. 矿物的晶体结构B. 矿物的化学成分C. 矿物的密度D. 矿物的颜色18. 在地质勘查中，哪种技术可以用来探测地下的硫矿？A. 磁法勘探B. 电法勘探C. 地震勘探D. 重力勘探19. 下列哪种矿物是钼矿的主要成分？A. 石英B. 方铅矿C. 辉钼矿D. 长石20. 矿物分析中的核磁共振法主要用于测定什么？A. 矿物的晶体结构B. 矿物的化学成分C. 矿物的密度D. 矿物的颜色21. 在地质勘查中，哪种技术可以用来探测地下的钾盐矿？A. 磁法勘探B. 电法勘探C. 地震勘探D. 重力勘探22. 下列哪种矿物是银矿的主要成分？A. 石英B. 方铅矿C. 辉银矿D. 长石23. 矿物分析中的热重分析法主要用于测定什么？A. 矿物的晶体结构B. 矿物的化学成分C. 矿物的密度D. 矿物的颜色24. 在地质勘查中，哪种技术可以用来探测地下的铝土矿？A. 磁法勘探B. 电法勘探C. 地震勘探D. 重力勘探25. 下列哪种矿物是镍矿的主要成分？A. 石英B. 方铅矿C. 镍黄铁矿D. 长石26. 矿物分析中的紫外可见光谱法主要用于测定什么？A. 矿物的晶体结构B. 矿物的化学成分C. 矿物的密度D. 矿物的颜色27. 在地质勘查中，哪种技术可以用来探测地下的钛矿？A. 磁法勘探B. 电法勘探C. 地震勘探D. 重力勘探28. 下列哪种矿物是钴矿的主要成分？A. 石英B. 方铅矿C. 辉钴矿D. 长石29. 矿物分析中的荧光光谱法主要用于测定什么？A. 矿物的晶体结构B. 矿物的化学成分C. 矿物的密度D. 矿物的颜色30. 在地质勘查中，哪种技术可以用来探测地下的铀矿？A. 磁法勘探B. 电法勘探C. 地震勘探D. 重力勘探31. 下列哪种矿物是锡矿的主要成分？A. 石英B. 方铅矿C. 锡石D. 长石32. 矿物分析中的电感耦合等离子体质谱法主要用于测定什么？A. 矿物的晶体结构B. 矿物的化学成分C. 矿物的密度D. 矿物的颜色33. 在地质勘查中，哪种技术可以用来探测地下的钨矿？A. 磁法勘探B. 电法勘探C. 地震勘探D. 重力勘探34. 下列哪种矿物是锑矿的主要成分？A. 石英B. 方铅矿C. 辉锑矿D. 长石35. 矿物分析中的X射线荧光光谱法主要用于测定什么？A. 矿物的晶体结构B. 矿物的化学成分C. 矿物的密度D. 矿物的颜色36. 在地质勘查中，哪种技术可以用来探测地下的铂矿？A. 磁法勘探B. 电法勘探C. 地震勘探D. 重力勘探37. 下列哪种矿物是钯矿的主要成分？A. 石英B. 方铅矿C. 钯矿石D. 长石38. 矿物分析中的中子活化分析法主要用于测定什么？A. 矿物的晶体结构B. 矿物的化学成分C. 矿物的密度D. 矿物的颜色39. 在地质勘查中，哪种技术可以用来探测地下的钒矿？A. 磁法勘探B. 电法勘探C. 地震勘探D. 重力勘探40. 下列哪种矿物是铬矿的主要成分？A. 石英B. 方铅矿C. 铬铁矿D. 长石41. 矿物分析中的激光诱导击穿光谱法主要用于测定什么？A. 矿物的晶体结构B. 矿物的化学成分C. 矿物的密度D. 矿物的颜色42. 在地质勘查中，哪种技术可以用来探测地下的锂矿？A. 磁法勘探B. 电法勘探C. 地震勘探D. 重力勘探43. 下列哪种矿物是铍矿的主要成分？A. 石英B. 方铅矿C. 绿柱石D. 长石44. 矿物分析中的离子选择电极法主要用于测定什么？A. 矿物的晶体结构B. 矿物的化学成分C. 矿物的密度D. 矿物的颜色45. 在地质勘查中，哪种技术可以用来探测地下的锶矿？A. 磁法勘探B. 电法勘探C. 地震勘探D. 重力勘探46. 下列哪种矿物是钡矿的主要成分？A. 石英B. 方铅矿C. 重晶石D. 长石47. 矿物分析中的流动注射分析法主要用于测定什么？A. 矿物的晶体结构B. 矿物的化学成分C. 矿物的密度D. 矿物的颜色48. 在地质勘查中，哪种技术可以用来探测地下的铌矿？A. 磁法勘探B. 电法勘探C. 地震勘探D. 重力勘探49. 下列哪种矿物是钽矿的主要成分？A. 石英B. 方铅矿C. 钽铁矿D. 长石50. 矿物分析中的高效液相色谱法主要用于测定什么？A. 矿物的晶体结构B. 矿物的化学成分C. 矿物的密度D. 矿物的颜色51. 在地质勘查中，哪种技术可以用来探测地下的稀土矿？A. 磁法勘探B. 电法勘探C. 地震勘探D. 重力勘探52. 下列哪种矿物是铈矿的主要成分？A. 石英B. 方铅矿C. 氟碳铈矿D. 长石53. 矿物分析中的毛细管电泳法主要用于测定什么？A. 矿物的晶体结构B. 矿物的化学成分C. 矿物的密度D. 矿物的颜色54. 在地质勘查中，哪种技术可以用来探测地下的铟矿？A. 磁法勘探B. 电法勘探C. 地震勘探D. 重力勘探55. 下列哪种矿物是镓矿的主要成分？A. 石英B. 方铅矿C. 镓石D. 长石56. 矿物分析中的气相色谱法主要用于测定什么？A. 矿物的晶体结构B. 矿物的化学成分C. 矿物的密度D. 矿物的颜色57. 在地质勘查中，哪种技术可以用来探测地下的铊矿？A. 磁法勘探B. 电法勘探C. 地震勘探D. 重力勘探58. 下列哪种矿物是铋矿的主要成分？A. 石英B. 方铅矿C. 辉铋矿D. 长石59. 矿物分析中的液相色谱-质谱联用法主要用于测定什么？A. 矿物的晶体结构B. 矿物的化学成分C. 矿物的密度D. 矿物的颜色60. 在地质勘查中，哪种技术可以用来探测地下的铷矿？A. 磁法勘探B. 电法勘探C. 地震勘探D. 重力勘探61. 下列哪种矿物是铯矿的主要成分？A. 石英B. 方铅矿C. 铯榴石D. 长石答案1. D2. B3. A4. C5. B6. C7. D8. B9. D10. D11. A12. B13. B14. D15. D16. C17. A18. B19. C20. B21. D22. C23. C24. D25. C26. B27. A28. C29. B30. C31. C32. B33. A34. C35. B36. A37. C38. B39. A40. C41. B42. B43. C44. B45. D46. C47. B48. A49. C50. B51. A52. C53. B54. B55. C56. B57. A58. C59. B60. D61. C。
黄连、附片和茯苓内铜元素激光诱导击穿光谱分析李占锋;王芮雯;邓琥;尚丽平【摘要】为了验证激光诱导击穿光谱技术对中药内重金属铜元素检测的可行性,以黄连、附片、茯苓作为检测对象,分别为其配制了一系列浓度不同的含铜样品.采用1 064 nm的纳秒脉冲激光器作为激发光源,八通道光谱仪进行光谱采集.选用Cu 324.7 nm作为特征谱线进行分析,实验确定最佳延迟时间为0.5μs.根据黄连、附片、茯苓的不同基体情况分别选取适当内标参量进行定量分析,所得线性拟合度分别为0.986,0.931,0.975,并与直接定标所得结果进行了对比.实验结果表明,内标法可提升拟合精度,激光诱导击穿光谱技术可用于中药重金属铜元素污染的快速检测.【期刊名称】《发光学报》【年(卷),期】2016(037)001【总页数】6页(P100-105)【关键词】激光诱导击穿光谱技术;中药;重金属;内标法;定标曲线【作者】李占锋;王芮雯;邓琥;尚丽平【作者单位】西南科技大学制造科学与工程学院,四川绵阳621010;西南科技大学制造科学与工程学院,四川绵阳621010;西南科技大学信息工程学院,四川绵阳621010;特殊环境机器人四川省重点实验室,四川绵阳621010;特殊环境机器人四川省重点实验室,四川绵阳621010;西南科技大学极端条件物质特性联合实验室,四川绵阳621010【正文语种】中文【中图分类】O567.32中药是中国医药学的瑰宝，但是近年来，生活污水和工业“三废”(废水、废气、废渣)的违章排放、化肥和农药的过度使用造成适于药用植物生长土壤被污染(主要包括重金属和有机污染物等)，中药的品质[1]下降，疗效降低甚至会危及患者的安全。
国家药典委员会颁布的《中国药典》和中华人民共和国外经贸部颁布的《药用植物及制剂进出口绿色行业标准》，明确规定了药用植物及制剂的绿色品质标准(包括药用植物原料、饮片、提取物及其制剂等的质量标准和检验方法)，其中铜(Cu)是中药重金属污染检测的一个重要指标，其限量指标为小于20 mg/kg。
激光诱导击穿光谱技术在铜矿石元素分析中的应用摘要:文章通过对激光诱导击穿光谱技术在铜矿石元素分析中的应用，得出矿石中钙、镁、铜、铁、碳、钠、硅、铝等元素含量。
同时结合运用玻尔兹曼法，基于原子谱线计算得到矿石等离子体的电子温度及等离子体的离子温度。
基于实验结果，该方法可以满足实验要求，如普及运用的话，还需做专业论证。
关键词: 激光诱导击穿光谱技术；等离子体，铜矿石laser-induced breakdown spectroscopy in elemental analysis of copper oreLei Bo Li Qing-cui Jing MiaoShaanxi Institute of Geology and Mineral Resources Co.Ltd,xi’ancity shaanxi 710000Abstract:The content of calcium, magnesium,copper,iron,carbon,sodium,silicon and aluminum in copper ore was obtained through the application of laser-induced breakdown spectroscopy in elemental analysis of copper ore.At the sametime,boltzmann method is used to calculate the electron temperatureand ion temperature of plasma based on atomic spectra.Based on the experimental results,this method can meet the experimental requirements.If it is widely used,professional demonstration is needed.Key words:laser-induced breakdown spectroscopy;Plasma,copper ore1引言获取矿石元素的组成成分对于了解地质演变及成矿是很重要的。
常见获取物质成分的方法包括x射线荧光光谱法元素分析技术的检测、电感耦合等离子体原子发射光谱法、质谱和原子吸收光谱。
以上方法均是先采用收集样本，然后返回实验室再进行分析，不但费时而且效率较低。
而20世纪后期发展起来的激光诱导击穿光谱技术是一种全新的物质元素分析方法，其基本原理是:脉冲激光器输出的激光脉冲聚焦到被测物体表面，产生的激光功率密度超过1GW/cm2，在如此高的功率密度作用下，被测材料表面就会有几微克的物质被喷射出来，产生短寿命高亮度的等离子体。
在激光脉冲结束后，由于膨胀等离子体迅速冷却下来，处于激发态的原子或离子从高能态跃迁到低能态，发射出具有特定波长的光辐射。
用高灵敏度的光谱仪对这些辐射进行探测和分析，就可以得到被测材料的元素信息。
和其它分析手段相比，激光诱导击穿光谱技术具有如下特点:能够分析任何物理状态的材料；具有多元素和远程分析能力；样品无需预处理；测量速度快；既可以表面涂层分析也可以逐层深度轮廓分析等。
因此该技术被广泛地应用在物质的痕量分析，环境保护，钢铁冶炼，金属薄膜加工，甚至未来空间探测等领域。
激光与物质相互作用是一个非常复杂的非线性过程，用来描述激光诱导等离子体的特征参数不仅依赖于被测物质的物理化学特性，而且也依赖于所用激光器的参数，影响测试结果，因此目前还没有一个统一模型来描述激光与等离子体的过程，其作用机理还需要进一步研究。
目前的研究工作，用激光诱导击穿光谱技术研究某铜矿石的元素成分及其特征参数。
铜矿石采集于内蒙古巫山铜钼矿，其实物照片如照片1所示。
据我们所知，用激光诱导击穿光谱技术进行某铜矿石的研究文献没有类似报道。
照片1 铜矿石实物图。
2实验装置实验的光源系统采用北京镭宝公司的SGR系列调QNd:YAG激光器；等离子体辐射信号的采集和探测采用爱万提斯公司的快触发型五通道光谱仪AvanSpec-2048FT-5；等离子体信号的数据处理和原子光谱的证认采用软件AvaSoft-激光诱导击穿光谱和AvaSoft-Specline-A。
实验在室温下进行，实验的主要参数如下:输出波长:1064nm；会聚透镜的焦距:150mm；脉冲宽度:19.7ns；重复频率:1Hz；激光脉冲能量:135mJ；延迟时间:5μs；积分时间:2ms；信号采集方位:光纤垂直于激光入射方向。
3结果和讨论3.1 激光诱导某铜矿石等离子体光谱的描述图1 激光诱导铜矿石等离子体发射光谱的部分图图1是铜矿石等离子体的光谱。
根据NIST数据库和我们的光谱分析软件，在等离子体光谱中证认出钙元素、铁元素、碳元素、钠元素、硅元素、铝元素、铜元素和镁元素。
这些元素的特征谱线分别如下，Ca:422.67nm；Fe:279.55nm；C:243.49nm；Na:251.55nm；Si:288.16nm；Mg:285.21nm；Al:308.22nm；Cu:324.75nm。
3.2铜矿石等离子的电子温度和离子温度电子温度是描述等离子体特性的一个重要的物理量。
电子作为等离子体内能的主要载体，通过它的变化，可以间接了解等离子体内能的变化。
而且，等离子的其他特性，如:能级上原子或离子的布居分布以及各粒子的速度分布等都需要借助电子温度来描述。
在局域热动力学平衡条件下，不考虑等离子体的自吸收效应，能级上原子数的布居满足Boltzmann分布规律。
通过测量同一离子或原子的不同光谱线的相对强度，做二维玻尔兹曼平面图，通过玻尔兹曼斜线的斜率就可以得到等离子体的电子温度。
为了研究某铜矿石等离子体的电子温度，我们选取了五条钙原子谱线Ca:422.67nm来求解铜矿石的电子温度。
根据线性拟合的斜率计算出的某铜矿石等离子体的电子温度是16853K。
同时，我们选取三条钙离子谱线Ca:370.60nm求解某铜矿石等离子体的离子温度，根据线性拟合的结果求解出的离子温度是15545K。
在实验误差范围内，某铜矿石等离子体的电子温度和离子温度近似相等，这也从另一个方面说明某铜矿石等离子体满足局部热力学平衡模型，即LTE模型。
3.3铜矿石等离子的电子密度为了求等离子体电子密度，我们以Ca:422.67nm为例。
激光诱导的等离子体中，通常Stark效应导致的谱线展宽在众多展宽机制中占有绝对优势，而Stark展宽是等离子体电子密度的函数，因此可以从实验测得的Stark展宽来计算等离子体的电子密度。
考虑到离子对谱线展宽的贡献远小于电子的贡献，实验测得的电子密度N e=2.67×1018cm-3。
3.4 LTE模型在利用二维玻尔兹曼图求解等离子体电子温度的时候，我们假设等离子体处于局部热动平衡LTE。
要满足LTE状态，激光诱导的等离子体必须具有足够高的电子密度，这样才能通过电子、离子和原子之间的相互碰撞，在时间和空间上达到某种局部热平衡状态。
McWhirter给出达到LTE至少所需电子密度的计算公式:我们使用的谱线的最大能级差约为3.34eV，最高电子温度约为1.45eV。
因此，满足LTE模型所需要的电子密度值至少是6.3×1015cm-3。
由于本实验求得的电子密度是2.67×1018cm-3，所以，本实验得到的某铜矿石等离子体满足LTE模型。
3.5光学薄模型在求解等离子体特征参数时，辐射的再吸收问题也需要考虑，也就是说等离子体需要满足光学薄。
这个问题可以从两方面来研究，一方面，从实验中所用谱线的外形来看，在中心频率附近既没有发现平顶现象，也没有发现凹陷现象。
这说明所用谱线不存在自吸收或自蚀现象。
另一方面，处于光学薄等离子中，如果两条谱线的上能级激发能相等的话，他们的谱线强度比（I2/I1）应该等于（g2A2/λ2）/（g1A1/λ1）。
以Ca:445.48nm和Ca:443.49nm为例，它们的理论比值是0.65，实验测得的强度比值是0.7，在实验误差范围内，这两个值近似相等。
结合两方面的讨论，我们可以说本实验得到的水垢等离子体满足光学薄模型。
4结论在本实验中，首次利用激光诱导击穿光谱技术定性和定量地研究了某铜矿石的元素构成及其特征参数，证认出元素Ca,Mg,Cu,Fe,C,Na,Si和Al。
依据Ca:422.67nm,，铜矿石等离子体的电子温度和离子温度分别为16853K和15545K。
同时，Lorentz函数拟合Ca:422.67nm的Stark展宽计算出等离子体的电子密度为2.67×1018cm-3。
根据实验结果，实验证明激光诱导的某铜矿石等离子体满足LTE模型，并且没有自吸收现象。
参考文献[1]孙成城,何淑芳,秦宏,薛保兴;制作集成半导体激光器光栅的新技术-激光诱导击穿光谱[J];中国激光;1991年02期[2]左伯莉,邓延倬,曾云鹗;高压液相色谱的激光诱导光声检测[J];光谱学与光谱分析;1991年05期[3]彭景翠;准一维含铂混合价化合物中的激光诱导击穿光谱[J];物理学报;1992年06期作者简介：雷博,男,（1990.6-)汉族，陕西省合阳县人，大学本科，工程师，主要从事岩矿鉴定工作。
1。
