沈桂华
,
李华昌
,
史烨弘
冶金分析
doi:10.13228/j.boyuan.issn1000-7571.009807
激光诱导击穿光谱(LIBS)技术是近年来迅速发展的一种新型分析检测手段,它的发展备受关注.从激光诱导击穿光谱技术的发展、仪器设备的发展、应用技术3个方面进行了综述.其中,在激光诱导击穿光谱技术的发展方面,概述了激光诱导击穿光谱技术的发展历程、技术的改进以及数据处理方法的发展情况.在仪器设备发展方面,介绍了仪器设备在国内外的发展现状,主要介绍了便携式仪器的研究进展.在应用技术方面,介绍了激光诱导击穿光谱技术在各领域中的应用,特别是在工业在线分析领域中的应用.最后对激光诱导击穿光谱技术的未来发展趋势做了展望.
关键词:
激光诱导击穿光谱(LIBS)
,
技术
,
仪器
,
应用
刘正
,
贾云海
冶金分析
doi:10.13228/j.boyuan.issn1000-7571.009942
Ti-47.5Al-2.5V-1.0Cr钛合金具有高温延展性好、高温强度大的特点,有用于铸造涡轮、涡流器、叶片等高温部件的潜力.在用激光诱导击穿光谱(LIBS)对合金或部件内部定量分析前,需预先将被分析钛合金样品和钛合金标准样品用相同的方法制备以去除表面氧化层、铸造反应层和污染物.鉴于该钛合金为室温脆性材料,不适于切削制备样品,宜采用磨抛方法制备样品,而磨抛制备样品时因发热粘滞会造成样品表面污染,影响LIBS分析钛合金中成分.实验用LIBS评价光谱磨样机磨制、金相磨样机磨制、手工磨制、手工抛光、辉光氩离子轰击等几种方法去除不同组织钛合金标样表面氧化层、污染物的效果.通过LIBS分析发现,样品制备过程中污染来源于制造砂纸的胶接剂,磨制线速度、磨料粒度、抛光方向影响制备效果,且样品的组织也影响污染物去除效果.用碳化硅砂纸光谱磨样机高速磨制钛合金表面碳污染层深度大,达15 μm,高于水冷金相磨样机中速磨制的碳污染层深度,说明温度高促进碳在钛合金中的扩散;中低速磨制时,使用的砂纸标号越高,含碳、钙的污染物在样品表面附着增加.中速磨制时,与α相亲和力强的钙、铝等元素在α组织的钛合金扩散深度较α+β、α2+γ组织钛合金大,钙污染深度达10 μm,而碳在不同组织的钛合金表面扩散没有明显差别.手工低速磨制时,在钛合金表面上的碳、钙污染层较浅,深度为1~3 μm,与磨痕深度一致.双向或沿磨削纹理抛光效果优于垂直纹理抛光效果,残留污染物深度不超过1 μm,与辉光氩离子轰击效果相近.实验研究解决了钛合金样品制备易受污染的问题,LIBS分析碳等元素的校准曲线得到改善,测量精度得到提高.对于Ti-47.5Al-2.5V-1.0Cr钛合金样品分析的结果同其他方法的对照结果一致性较好.
关键词:
激光诱导击穿光谱(LIBS)
,
钛合金
,
样品制备
,
砂纸
,
磨削
,
抛光
赵书瑞
,
赵志巍
,
王华丽
,
卢梦柯
冶金分析
doi:10.13228/j.boyuan.issn1000-7571.010034
激光诱导击穿光谱(LIBS)技术是难熔、难溶物质成分分析的重要方法之一,而实验过程中激光的输出频率、能量、功率密度以及聚焦位置等都明显的影响等离子体的特性,从而影响定量分析的精确度.实验采用土壤标样为分析样品,以Fe、Ti、Sr、Al元素为分析元素,纳秒Nd:YAG激光器为激光光源,通过改变激光输出频率(1~20 Hz),研究了激光输出频率对等离子体的光谱信背比(SNR)、温度、谱线自吸以及信号稳定性的影响.研究结果表明,在其他实验条件不变的情况下,随着激光输出频率的增大等离子体的光谱信背比、等离子体温度都明显升高,自吸现象加重;激光输出频率为1、5、10、20 Hz时Fe I 363.360 nm谱线强度的相对标准偏差(RSD)分别为7.16%、7.89%、14.89%、11.85%,信号的稳定性随激光输出频率的增大呈下降趋势.结果表明重复频率能够影响等离子体的谱线质量,针对不同含量的元素分析,应选择合适的激光输出频率.
关键词:
激光诱导击穿光谱(LIBS)
,
光谱信背比
,
等离子体温度
,
自吸
,
激光输出频率
