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卓立漢光“名師講堂”第九期：《激光擊穿光譜的核領(lǐng)域應(yīng)用》圓滿結(jié)束集成技術，感謝中國原子能科學(xué)研究院高智星研究員的精彩分享，也非常感謝各位與會(huì)嘉賓的積極互動(dòng)更合理，現(xiàn)為將現(xiàn)場(chǎng)問答分享如下適應能力，供各位參考、交流各方面。
精彩問答集錦如下：
1防控、高老師，您好適應性！LIBS產(chǎn)品可以在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)金屬材料成分嗎堅實基礎？
可以。目前市面上有手持的LIBS應(yīng)用裝備現(xiàn)場(chǎng)識(shí)別金屬材料的儀器重要作用，用于庫存管理和廢舊金屬回收等地。如果需要測(cè)量一些非常*的金屬材料成分，也可以另行研發(fā)尤為突出。
2規定、高老師，您好空間載體！35頁P(yáng)PT里光學(xué)腔結(jié)構(gòu)如何有效收集發(fā)射光譜高質量？如何去掉入射激光光源譜？
具體參考我們的 文件：ZL2015 2 04547474一種增強(qiáng)型等離子體發(fā)光信號(hào)收集器
3重要組成部分、氣溶膠檢測(cè)那部分是用的遠(yuǎn)程LIBS嗎流程？高老師課題組應(yīng)該也在做吧？高老師能否簡(jiǎn)單介紹下這部分工作勃勃生機，目前能測(cè)到多遠(yuǎn)距離助力各業？
我們這個(gè)針對(duì)的場(chǎng)景是氣態(tài)排放物的在線測(cè)量和污染空氣的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量。氣溶膠成分的遠(yuǎn)程探測(cè)有兄弟單位在做提供有力支撐，屬于激光雷達(dá)項(xiàng)目Lidar深入交流，應(yīng)該采用望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)傳輸和收集光信號(hào)，閃光的幾何收集效率受限，靈敏度可能不會(huì)太高臺上與臺下。目前對(duì)固態(tài)物質(zhì)表面沾染物的探測(cè)距離大概是半米到數(shù)十米左右建設。
4、高老師助力各行，針對(duì)很容易被激光打壞的材料前來體驗，LIBS是否可以進(jìn)行檢測(cè)？
LIBS技術(shù)雖然宣稱是無損分析確定性，但實(shí)質(zhì)上還是微損分析更加廣闊，本身需要將少量的物質(zhì)(微克或者更少)加熱到等離子體狀態(tài)才能開展光譜分析。對(duì)于脆性材料講故事，可以考慮飛秒激光擊穿光譜減少燒蝕量和熱力沖擊非常完善。如果應(yīng)用可以接受極小的表面損傷，損傷尺度微米量級(jí)全面革新，幾乎肉眼難以發(fā)現(xiàn)作用，可以開展測(cè)量。
5行業分類、高老師技術特點，您好！定性識(shí)別元素與拉曼光譜識(shí)別技術(shù)的區(qū)別發展邏輯？
LIBS技術(shù)主要開展元素的識(shí)別凝聚力量，屬于原子光譜分析技術(shù)，光譜信號(hào)來自外層電子的躍遷聽得進。拉曼光譜主要用于分子基團(tuán)的識(shí)別新的力量，屬于分子光譜分析技術(shù)，光譜信號(hào)來源于分子鍵轉(zhuǎn)動(dòng)便利性、振動(dòng)能級(jí)的躍遷全面展示。
6、高老師緊迫性，用LIBS技術(shù)定量確定核危險(xiǎn)物的含量貌似從實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用角度來看不是非常必要的
核法證學(xué)和材料成分的在線分析需要能實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)、快速更適合、定量分析的技術(shù)裝備高效，確實(shí)有這方面的需求。關(guān)鍵問題是要素配置改革，LIBS技術(shù)定量測(cè)定的準(zhǔn)確度和精確度能否滿足應(yīng)用的實(shí)際需求體系。業(yè)內(nèi)接受和認(rèn)可LIBS裝備，需要從技術(shù)上演示LIBS定量分析的成熟度和可靠性帶動產業發展，作為一種“新技術(shù)”責任製，也需要積極宣傳。
7、高老師有序推進，您好設施！激光器選擇的波長(zhǎng)有什么依據(jù)呢
目前看，各個(gè)波段的激光器都有使用堅定不移，取決于具體的應(yīng)用場(chǎng)景和對(duì)象組合運用。需要說明的是，激光激發(fā)等離子體往往是一個(gè)非線性吸收過程迎難而上，以多光子效應(yīng)為主積極，而非共振吸收。當(dāng)然堅持先行，如果條件允許產業，選擇激光波長(zhǎng)與測(cè)試對(duì)象共振吸收峰匹配的激光器，可以降低對(duì)激光器功率的要求情況較常見，可能有助于提高光譜強(qiáng)度和準(zhǔn)確度可持續。不建議選用樣品反射率或透過率較高波段的激光器。
8機製、高老師全過程，激光打到樣品上產(chǎn)生等離子體，是不是必須要金屬樣品才可以呢探討？對(duì)于半導(dǎo)體材料來說不負眾望，很難產(chǎn)生等離子體效應(yīng)
金屬樣品很容易產(chǎn)生激光等離子體，大概激光的強(qiáng)度時(shí)是每平面厘米兆瓦量級(jí)調解製度。非金屬材料則需要更高的激光強(qiáng)度精準調控，比如每平方厘米吉瓦。透明材料由于吸收系數(shù)較低應用的因素之一，甚至需要更高的強(qiáng)度解決。需要注意，激光強(qiáng)度超過10~100GW敢於監督，有可能發(fā)生空氣擊穿幅度。半導(dǎo)體材料在紅外區(qū)的吸收可能比較小，建議試試更短波長(zhǎng)的激光器重要的作用，比如可見或者紫外波段的激光器貢獻。
9高老師，您好力度，激光擊穿光譜明確了方向，一般都選擇什么譜儀？是針對(duì)特定譜段嗎勇探新路？對(duì)分辨率通常有什么要求單產提升？另外，您這邊涉及紫外、近紅外波段的情況多嗎勞動精神？比如200nm以下開展攻關合作，900多nm，針對(duì)這些特殊波段保供，你們?nèi)绾翁岣咛綔y(cè)的靈敏度自行開發？謝謝您！
考慮到離子熱運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的多普勒展寬等因素責任，一般認(rèn)為光譜分辨率優(yōu)于0.1nm即可滿足元素識(shí)別的需求應用情況。如果不做同位素分析，常規(guī)的光纖光譜儀(分辨率0.03-0.05nm)就可以開展一些應(yīng)用研究組建。實(shí)驗(yàn)室配置的光譜儀因?yàn)樘綔y(cè)對(duì)象不 一表現，一般光譜范圍涵蓋200-900nm即可。如果有明確的探測(cè)對(duì)象和元素的光譜范圍深刻變革，可以根據(jù)具體情況選擇單通道(通常譜寬100nm左右)和多通道光譜儀結論。
紅外波段的原子發(fā)射譜線不是很豐富，但是可觀測(cè)的分子譜線逐漸增多質生產力，因此LIBS的一個(gè)新的研究方向是開展激光擊穿-分子光譜分析適應性強，因?yàn)槟承┓肿幼V線的同位素位移比較大，可以用于同位素的探測(cè)先進的解決方案。選用紫外波段的光譜儀拓展，出發(fā)點(diǎn)可能是避免伴生的熒光或拉曼光譜的干擾，提高光譜信噪比宣講活動。實(shí)際上不斷進步，熒光光譜一般比較寬，可以通過數(shù)值濾波等光譜處理方法扣除效率。
10 還有個(gè)問題規模，除了LIBS定性的測(cè)量，定量的研究講道理，有什么注意事項(xiàng)或者您有什么建議嗎發展目標奮鬥？LIBS+拉曼的研究，目前你們是否有開展落地生根？謝謝您的特點！
如果一定要建議，那么就是根據(jù)具體應(yīng)用場(chǎng)景選擇定量分析的技術(shù)路線建設項目，比如內(nèi)標(biāo)最為突出，外標(biāo)和自由定標(biāo)落實落細。戶外相結合，現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)，個(gè)人推薦自由定標(biāo)。
我們研究室有激光拉曼光譜的研究人員為產業發展，在LIBS/Raman聯(lián)用方面也有所考慮範圍和領域。
11高老師，便攜式設(shè)備的光譜分辨率是多少各項要求，鈾和鐵之類的干擾如何進(jìn)一步分辨更高要求？
可以考慮選用多條譜線進(jìn)行判斷，鈾和鐵并不是每一條譜線都距離很近新技術。另外共同學習，可以考慮利用人工智能進(jìn)行光譜處理和判讀。
12 橢球腔閃光收集器深入，是否容易被等離子體的飛濺污染效高？謝謝老師！
目前還沒有發(fā)現(xiàn)基礎，在本例中性能，等離子體冷卻產(chǎn)生的顆粒物應(yīng)該被高速氣流帶出腔室了。
13 高老師對外開放，毫克級(jí)燒蝕量對(duì)核材料的運(yùn)行影響大么技術創新？
LIBS分析的樣品損耗量是微克量級(jí)，基本和產(chǎn)品表面的激光打標(biāo)相當(dāng)資料，應(yīng)該可以接受廣泛應用。
14我是中科院安光所的張志榮，也從事LIBS研究堅定不移，水中的核素比如氕氘氚是否可以測(cè)量組合運用？
氕氘氚的同位素位移很大，可以測(cè)量迎難而上，需要結(jié)合具體應(yīng)用背景確認(rèn)探測(cè)靈敏度積極，準(zhǔn)確度和精確度是否可以接受。比如工藝監(jiān)控和環(huán)境監(jiān)測(cè)對(duì)水中氚的探測(cè)限要求不一樣生產創效。
【下期會(huì)議預(yù)告結構，敬請(qǐng)關(guān)注】
2021年3月 王遠(yuǎn)航老師 上海光學(xué)精密機(jī)械研究所 基于微區(qū)RS&LIBS的中藥殘留化合物和重金屬檢測(cè)技術(shù)研究；
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2025第十屆華南空氣壓縮機(jī)展覽會(huì)
展會(huì)城市：佛山市展會(huì)時(shí)間：2025-05-21