面向多形态物质元素分析的激光诱导击穿光谱快速检测技术研究

发布时间：2024-04-07 05:17

　　在诸多需要应用分析仪器进行检测的行业中,待测样品的形态大多种类复杂,而非单一形态,往往涉及块状固态物质、液态物质以及粉末形态物质等多种形态的各类样品的分析需求,以油气开采领域为例,钻井现场往往存在细碎岩屑、钻井废水、钻井泥浆等多种形态的待分析物质,常规的分析必须采用多种分析手段综合分析,即针对某一特定形态的样品配套特定的仪器进行分析。因此,实现对不同形态样品的现场快速分析将会对这些行业的发展起到重要的作用。激光诱导击穿光谱技术(LIBS)是光谱分析领域内的一种前沿性分析手段,具有检测速度快,无需复杂样品前处理,能够实时在线分析,非接触式检测,对样品形态要求不严格等鲜明特点,这些独特优势尤其满足诸多领域对于各种形态样品快速分析的需求。但是目前LIBS技术在实际检测块状固态样品、液态样品以及粉末形态样品时会由于物质自身特性、有无标准样品以及检测技术本身诸多因素的影响导致存在许多局限性,同时没有能够快速检测多种形态物质的仪器装置,发挥不出LIBS技术检测快速、现场分析等特点,制约了LIBS技术在诸多应用领域的发展。基于此,本文开展了如下研究工作:(1)针对诸多应用领域对于液态物质元素成分快速...

【文章页数】：149 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图2.1LIBS直接检测泥浆钻井液光谱信号液态物质可以分为胶体溶液、半胶体悬浮液以及真溶液

些因素会导致激光脉冲能量大量损失，降低激光能量的耦合效效率，同时液体溅射也会污染检测装置。此外，在液态物质击穿高温的气泡环境，受到液态物质内部高压的影响，会伴随有微小基质团簇，导致液体内部不均匀，并受到韧致辐射、冲击波、热响，加快等离子体猝灭，使得等离子体寿命较短，导致特征光谱强....

图2.2胶体、半胶体溶液LIBS快速检测方法

第2章针对液态物质元分析的LIBS快检测技术研究1）胶体溶液以及半胶体悬浮液的LIBS快速检测方法针对该种液态物质，本章提出如图2.2所示的快速检测方法。胶体溶液以胶体悬浮液由于本身浓度较大，液相中分散的颗粒由大量分子组成。对于此态物质，检测时可直接对其进行....

图2.3真溶液非痕量元素快速检测方法

图2.3真溶液非痕量元素快速检测方法溶液痕量元素的LIBS快速检测方法进一步提高检测灵敏度，改善LIBS技术检测真溶液痕量元素时步提高相转化过程中光谱信号的稳定性，本研究提出了一种基于料的环形相转化LIBS方法。在本方法中，改变传统相转化LIB固体为负载材料的方....

图2.4基于液相PVA支撑材料的环形相转化LIBS方法原理示意图

图2.4基于液相PVA支撑材料的环形相转化LIBS方法原理示意图4）等离子体气体保护增强LIBS光谱信号法待测物质周围的气体环境会在一定程度上影响LIBS的检测性能，Sdorra[102]研究了不同气体环境（Air、He、Ne、Ar、N2）下的LIBS等离....

本文编号：3947736