蚌埠地区冬青叶子的LIBS光谱分析答辩课件.pptx

蚌埠地区冬青叶子的LIBS光谱分析论文主要章节绪 论1实验理论（LIBS理论）2 实验装置3实验及实验结果分析4总结与致谢5研究背景与意义● 植物叶片是植物进行气体交换、水分代谢及制造养分的场所，同周围环境有着密切联系，换句话会说，树叶是可以来监测环境质量的一种很有用的工具研究背景与意义 树叶是用来实时检测环境质量的有力工具。它犹如我们生活的警报器，因此可以通过检测叶片来反应周围环境污染状况。●LIBS 理论●等离子体 等离子体也称作电浆体，通常是被看作是固、液、气态之外的第四态，宇宙中95%以上的可见物质都处于等离子体状态，且关系我们未来能源的可控聚变也是在等离子体中发生的，因此等离子体是极其重要的。PLASMALIBS 理论● 激光诱导击穿光谱技术（Laser-induced Breakdown Spectroscopy，LIBS）,它是用来检测物质中的元素成分的一门高科技术 脉冲激光器发出高功率的脉冲激光通过透镜聚焦到冬青叶子上，叶子表面开始蒸发，之后激光束继续加热至电离，最终扩散形成等离子体，用光接收器接收至光谱仪中，光谱仪就会对等离子体中的原子和离子发射的光谱进行分析，将电脑和光谱仪连接，打开电脑上的相关软件就会实时看到光谱图了。LIBS的国内外研究现状 上图是由北京万方软件股份有限公司利用海量数据库和数据挖掘、聚类分析和可视化技术得出的LIBS学术关注趋势图，可以看出关于LIBS技术累计文献发行量整体呈增长趋势，很多人士都很的青睐这门技术LIBS国内研究现状●江西农业大学刘木华教授利用LIBS技术探测柑橘中是否含有重金属元素 上图从左到右分别是果肉和果皮中元素特征谱线，在柑橘的果皮中Na、Cu、Fe、Ca这几种元素的特征光谱处的相对强度值大于其果肉中的强度值。也就是说，对同一个柑橘，矿质元素主要集中在果皮中。LIBS国内研究现状● 郭前进、于海斌、辛勇、李晓利等人利用LIBS探测合金钢中的成分 左图为LIBS信号对时间的分辨能力，右图为随着观察观测距离变化，合金钢中物质成分的光谱强度的变化情况，可以看出：随时间和距离的变长，LIBS光谱信号呈减弱趋势LIBS国内研究现状● 王鹏展、孙对兄、苏茂根等人利用LIBS测量了蚊香中的元素含量 左图为蚊香中元素的光谱图，右图为蚊香中各个元素含量的对比图LIBS国外研究现状 Mustafa Arab, Noriah Bidin, Ida Rahman针对马来西亚森美兰州的波德申发电站附近的土壤，运用LIBS技术进行检测土壤中Pb的含量● 左图是土壤中元素光谱图，可以看出，在波长257.72 nm，261.36 nm，283.3 nm，363.95 nm，368.34 nm，373.99 nm，405.78 nm和500.65 nm处观察到铅的几个发射光谱。右图是在不同距离时对应的元素Pb的含量，可以看出：距离波德申发电站越远，重金属含量越低。LIBS国外研究现状●G. SSenesi等人运用LIBS检测泥土中元素的含量分布，尤其是Cr元素的含量分布。●Martin等人将LIBS技术运用到实地研究样品含量分布。用波长为1064nm的钇铝石榴石激光器分析了核废料的元素的含量和检测限。●Han Xia, TU Delft在露天情况下，利用单脉冲激光对废物颗粒烧蚀，并对发出的光谱进行分析实验装置● 实验装置 上图为实验装置图，实验设备主要由纳秒脉冲激光器、DG535数字延迟发生器、光谱仪以及电脑组成。其他还有些光学器件如聚焦透镜，支架等实验装置●检测系统及主要组成部件●激光器型号DCR-3D输出能量0-400mj输出波长1064nm、532nm、355nm和266nm频率0-20Hz脉宽8-12ns@1064 nm激光模式准基横模 上表是激光器的参数，右图为激光器实物图，该激光器是由脉冲式闪光灯电源放电泵浦，发射波长为532/1064 nm，触发方式有外触发和内触发两种方式。实验时，可以用控制器来控制选择激光的输出、触发方式、激光频率等实验装置●光谱仪型号iStar DH734光谱响应范围200-975?nm像素尺寸1313?μm有效活动区域13.313.3?mm线性高于99%实验装 上表为ICCD的主要参数，中间为光谱仪实物图，本实验采用的光谱仪主要是由Andor New iStar ICCD、信号采集装置以及显示光谱的相关软件构成，最右边图为采集装置实验装置●DG535数字延迟发生器 上图为DG535数字延时脉冲实物图，本实验使用的数字延时脉冲发生器是拥有独立的四路具有延迟时间的通道和完整的双脉冲输出。可以设置延时时间和脉冲宽度，并且有TTL等多信号输出，是一种高性能的时间延迟控制器实验与实验结果分析●试验样品 实验的实验样品分别采自安徽省蚌埠市龙子湖区蚌