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全新的水污染检测技术LIBS面世
时间:2018-05-15 16:22:04 浏览人数:

近日,在仪表仪器行业上有一条震撼人心的业内消息流传开来。自墨西哥的一个研究小组开发出一种使用激光诱导击穿光谱技术(LIBS)的方法检测单个水滴中极低浓度的重金属,利用声波悬浮技术对水滴进行悬浮和预浓缩以便完成更精确的化学分析,在去离子水基样品中获得了微量钡、镉、汞和铅的可重复测量结果。

全新的水污染检测技术LIBS面世

将LIBS用于液体检测

LIBS是一种几十年前被发明出来的原子发射光谱学方法,主要方法是用激光汽化一小块固体样品以产生等离子体。尽管LIBS应用的数量在不断增加,但该技术却很难被用于液体样品分析。其中一个原因是由于由液体形成的激光诱导等离子体将迅速冷却并快速消失,限制了仪器捕获和测量等离子体发射光谱的时间窗口。另一个缺点是液体在受到干扰时会产生波动、飞溅或形成气溶胶,从而散射光线并破坏光谱。

这两个障碍的潜在解决方案是将液体样品进行干燥处理以在固体基质上进行LIBS分析。以这种方式蒸发液体样品以浓缩其中的元素并消除与液体物理性质相关的问题。然而,对干燥样品残留物的照射激光脉冲也会从固体基质中激发原子,从而使结果并不准确。

声学悬浮LIBS

为了找到另一种解决方式,由墨西哥国立自治大学的自然物理研究所的Victor Contreras领导的一个研究小组利用声波悬浮技术在半空中悬浮水滴样品进行LIBS分析。首先,他们将水滴放置在单轴悬浮器的声波节点中。一旦水滴开始悬浮就会产生轻微蒸发,并浓缩其中所含的重金属,并使其更容易通过光谱检测。接下来,Nd:YAG激光系统将向漂浮的预浓缩水滴提供持续10ns和30mJ能量的532nm激光脉冲。

研究人员报告称,他们在水滴样品中检测到低至0.2mg / L的钡、0.7mg / L的镉、1.0mg / L的汞和2.0mg / L的铅,并且能够在多次试验中提供可重现的结果。Contreras表示:“基于我们的技术的在线分析仪有一天可以帮助防止出现环境灾难,并有助于改善水质控制技术。”