激光诱导等离子体光谱技术应用于.PDF

第28卷第2期 红外 与毫米 波学报 Vol|28．No．2 2009年4月 J．Infrared Millim．Waves April，2009 文章编号：1001—9014(2009)02—0093—04 激光诱导等离子体光谱技术应用于 月球探测的可行性研究 亓*泄／x／ ＼， 潘明忠， 吕 目I， 何志平， 闫志欣， 舒 嵘 (中国科学院上海技术物理研究所，上海 200083) 摘要：阐述了激光诱导等离子体光谱技术的物理机制，分析了气压影响激光诱导等离子体光谱探测的机制和规律， 建立了低气压环境下进行激光诱导等离子体光谱探测的试验装置，开展了不同等级低气压环境下的试验研究，通 过试验数据具体量化了气压对激光诱导等离子体光谱探测的影响，进而论证了激光诱导等离子体光谱技术应用于 月球探测的可行性． 关 键 词：月球探测；激光诱导等离子体光谱技术；低气压；雪崩电离；多光子吸收电离 中图分类号：TN 247；TH744．11 文献标识码：A FEASIBILITY STUDY oN THE APPLICATIoN oF LASER INDUCED BREAKDoWN SPECTRoSCoPY To LUNAR EXPLoRATIoN QI Hong—Xing， PAN Ming-Zhong， LV Gang，HE Zhi—Ping， YAN Zhi—Xin， SHU Rong (Shanghai Institute of Technical Physics，Chinese Academy of Science，Shanghai 200083，China) Abstract：The physical principle of laser induced breakdown spectroscopy(LIBS)was interpreted．How the pressure af- fects the laser induced plasma was analyzed．A LIBS experimental system for the low pressure condition was setup and the experiments at the different pressures were carried out．The experimental result expresses how the pressure affects the laser induced plasma quantitatively．The feasibility on the application of LIBS to lunar exploration was discussed． Key words：lunar exploration；laser—induced breakdown spectroscopy；low pressure；avalanche ionization；multiphoton ab- sorption ionization 能够对不同状态样品中的各种元素进行快速、非接 引言 触式探测．目前，激光诱导等离子体光谱技术已经被 “嫦娥一号”绕月探测卫星的成功发射和正常 美国国家航空航天局(NASA)和欧洲航空航天局 运行，标志着我们国家在深空探测领域迈出了具有 (ESA)选定为下一代火星探测计划中的重点技 里程碑意义的一步．根据我国探月工程的总体部署， 术 ，其中，NASA在预计2009年发射的火星探测 在第二阶段将发射月面软着陆器和巡视探测器，对 器MSL上装载了基于该技术的探测仪器ChemCam． 软着陆区和巡视区的月岩、月壤成分及有用资源作