激光誘導(dǎo)擊穿光譜(LIBS)重金屬檢測系統(tǒng)的設(shè)計.pdf

1、重金屬及其化合物在環(huán)境中難以降解，能夠在土壤和水體中長期存在引起污染，并通過飲用水和生物鏈富集進(jìn)入人體，對人體健康造成很大損害；工業(yè)產(chǎn)品中的重金屬含量不但會造成環(huán)境污染，也會通過某些途徑損害人的健康
　　 現(xiàn)有的各種針對重金屬的檢測手段中，X射線熒光光譜法比較簡單快捷，但其精度有限，一般只能作為定性檢測；原子吸收光譜AAS、電磁耦合等離子體光譜法ICP-OES和電磁耦合等離子體質(zhì)譜法ICP-MS的檢測精度都很高，其檢出限可以達(dá)到

2、ppb(ppb-十億分之一)量級，但是需要對樣品進(jìn)行復(fù)雜的前處理過程，甚至需要幾天的處理時間。所以探索一種簡單、快捷、實用的重金屬檢測手段有著十分重要的現(xiàn)實意義和科研意義。
　　 本論文的主要目的是研究一種基于激光誘導(dǎo)擊穿光譜(Laser-inducedBreakdown Spectroscopy，LIBS)技術(shù)的重金屬檢測系統(tǒng)，該系統(tǒng)使用簡單，無需樣品前處理，檢測過程對樣品基本無損害，該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)定性和定量檢測，對于鉛、鉻和

3、鎘這三種RoHS指令所規(guī)定的元素的檢出限達(dá)到20ppm(ppm-百萬分之一)以下。
　　 本論文主要分為以下六個部分：
　　 第一章詳細(xì)比較了現(xiàn)有的幾種檢測重金屬檢測手段的優(yōu)缺點，包括它們的檢測精度、應(yīng)用簡易性和使用范圍等，闡述了LIBS技術(shù)作為一種新的檢測手段的特點和優(yōu)勢，介紹了從LIBS從1962年被提出以來其幾十年發(fā)展歷程以及國內(nèi)外LIBS研究的最新發(fā)展。
　　 第二章主要是闡述LIBS技術(shù)利用原子或離子輻

4、射特征光譜來檢測重金屬含量的基本原理，并詳細(xì)說明本論文所研究的LIBS系統(tǒng)的構(gòu)成部分以及各部分功能。
　　 第三章介紹本論文系統(tǒng)中相關(guān)的電子技術(shù)，介紹了自主研制的一些電子模塊、計算機(jī)程序和界面操作軟件。
　　 第四章是本論文的最主要部分，主要是闡述本論文LIBS系統(tǒng)的調(diào)試過程，包括單色儀的波長校正、透鏡到樣品的距離(LTSD)調(diào)試、采樣延時和采樣門寬的調(diào)試，詳細(xì)介紹了一種簡易的參考樣品制作方法，并以這種方法制作的參考樣品