激光诱导击穿光谱仪的原理

激光诱导击穿光谱仪为光谱分析领域一种崭新的分析手段。它的基本原理是通过高能量激光光源使高强度激光光斑(等离子体)在分析材料表面形成，使样品激发发光,之后利用谱系统和检测系统来分析这些光。这种技术对材料中的绝大部分无机元素均十分敏感，同时可以对低原子数元素进行分析，使用其他技术分析这些元素非常困难。下面就让小编带你了解一下激光诱导击穿光谱仪的原理。

基本原理

等离子体火花产生的过程

在激光的聚焦区内，原子、分子等利用强激光脉冲作用经多光子电离，使得初始的自由电子产生，原子随着聚焦激光的增强随着聚焦激光的增强，使得大量的初始电子产生。当激光有足够强的功率时，脉冲就会有足够长的持续时间，在激光的作用下自由电子加速，当电子有足够的能量去对原子进行轰击时，原子电离有新的电子产生，而这些电子加速后也会继续电离原子，使得雪崩效应产生，从而电子会在很短的时间内迅速增加，同时也引起原子不断地电离，从而Z后会有由大量的自由电子和离子组成，且在整体上表现为近似电中性的等离子体产。生作为一种光发射源辐射特定频率的光子，激光等离子体有特征谱线产生。分析对象的元素种类和浓度信息包含于其频率和强度分布中。

在产生等离子体的过程中，很高的功率密度被采用了（能够比1GW/cm2的功率密度还要大）激光瞬间将物质表面几微克的物质加热到1万摄氏度，喷射出来使得一个时间很短然而有高亮度的等离子体形成.激光已经将这些喷射出的等离子体离解成激发态的原子或离子。在激光脉冲完成时,就像它开始快速膨胀一样，这些等离子体又迅速地冷却下来。在冷却的过程中，激发态的原子或离子从高能态返回到低能态并有带有本身特征的光学辐射发射出来.物质的元素构成信息通过使用灵敏的光谱仪对这些光谱辐射进行探测和分析就能够得到.