激光诱导击穿光谱技术分析土壤中的Cr和Fe.pdf

第28卷．第10期 光谱学与光谱分析 Vr01．28，ND‘10，pp375—376 2OO8年i0月 and Analys逸 ．()ctober，2008 SpectfoscopySpectfal 激光诱导击穿光谱技术分析土壤中的Cr和Fe 周卫东，黄基松，陈巧玲 浙江师范大学信息光学研究所，浙江金华321004 064 t 摘要采用渡长l m的调Q脉{申NdYAG激光器和多通道小型光纤光栅光谱仪，建立了一套激光 诱导击穿光谱分析装置。记录了系列土壤标准样品的激光诱导等离子体发射光谱。详细研究了重金属原子 特征辐射谱线的信噪比(S／N)、标准偏差等与数据采样平均次数的关系，采用300个激光脉冲轰击样品表面 不同的点的取样平均方式，发现这时对重金属Cr和Fe浓度分析测量的相对标准偏差(RsD)分别为1．53％ 和1．48％，得到了对定量分析Cr和Fe等金属的定标曲线，对Cr浓度的检测灵敏度为10埏·g一，优于目 前国内外报道的结果。表明我们的激光诱导击穿光谱系统移实验采样、分析定标方法进行土壤中这些重金 属的分析具有很好的重复性和测量精度。 关键词激光诱导光谱；土壤；Cr；光谱分析 中图分类号：0432．1文献标识码：A 文章编号：1000-0593(2008)10-0375一02 Breakdown l咖 激光诱导击穿光谱技术Las盱Induced Spec— 产生激光，激光光束通过一个反射镜和一个焦距为70 tmscopy以下简称LIBs)是一种通过分析物质等离子体发的凸透镜聚焦后到样品表面产生激光等离子体，实验样品放 射光谱而获取物质成分和浓度的分析技术，该技术基本不需 在可两维移动的平台上，光纤探头与激光会聚在样品的焦点 要对样品进行复杂的预处理，具有简单、快捷和可以同时对 距离为60Inrn，与激光束的夹角为40。，经适当的时间延迟 多种元褒进行分析等特点，可广泛用于固体、液体、气体元 后，脉冲延迟器触发光谱仪工作，开始记录等离子体光谱并 素成分的实时测量，以及定性和定量分析，具有广阔的应用 传给计算机处理。实验样品是在中国计量科学院购买的粉末 前景，近二十年来国际上出现了大量的相关研究工作Ll-2]， 在土壤检测中，2002年Capitelli等报道了Cr的检测极限为 l l比例 30越·91[31，Eppler等H1采用I』BS技术检测土壤中Pb。 也获彳导了质量分数为57×10“的检测灵敏度，近年来国内有为方便使用，减小误差，先加入Ji衾离子化后的蒸馏水搅拌混 关LmS的应用研究正逐步增多，李静等研究了影响LIBs技合，放入圆盘中自然风干，形成巧30×lOn吼的块状样品 术进行元素成分检测的因紊c引。这里我们报道采用激光诱导 后，供实验使用。 击穿光谱技术定量分析土壤中部分重金属元素的研究结果， 同其他的士壤重金属污染检测方法相比，激光诱导击穿 对重金属Cr和Fe浓度分析测量的相对标准偏差(RSD)分别 光谱技术具有实时、现场和多组分同时检测的优势，然而由 为1．53％和1，48％，得到了对定量分析cr金属元素的定标于基体效应、样品表面细小的不平，样品疏密程度的变化以 曲线和检测极限。 及激光能量的抖动等众多因素的影响‘“，为提高L母S技术 LIBs光谱研究实验装置主要由调Q脉冲Nd：YAG激元素成分检测的精确度和重复性，人们进行了大量的研究工 光器、光纤光谱仪、数字脉冲延迟发生器和数据采集计算机 作。图1(a)是我们记录的土壤等离子体中波长为425．44咖 064 组成。Nd；YAG