激光诱导击穿光谱(libs)是一种用于材料成分分析的光谱测定技术，具有快速、原位、实时和简单样品制备等优点。然而，传统透镜式传输libs具有体积大、无法柔性传导激光等缺点。为了解决这一问题，近年来研究人员提出利用光纤来传输libs中所需的高能脉冲激光，即光纤传能激光诱导击穿光谱(fo-libs)技术。fo-libs设备集成度高，能适应复杂的检测环境或者远程检测。然而，由于光纤传导激光能量阈值相对较低，其激发的光谱存在强度弱和自吸收效应问题，导致fo-libs的检测精度不高。
实验装置图(a)和自定义等离子体系统坐标轴(b)
武汉光电研究中心激光*制造技术研究团队libs研究组郭连波副教授带领硕士生鲁婉婕等人,针对光纤传能激光诱导击穿光谱技术进行了深入研究，提出了利用空间分辨技术来观察等离子体形貌、提升定量检测精度和抑制自吸收效应。以铝合金中铁、镁、锌三种元素为例，分析空间分辨fo-libs，对定标曲线和自吸收程度的影响。结果表明，将空间分辨技术用于fo-libs，选择等离子体中佳采集点，能显著提升定量分析的准确度，将交叉验证均方根(rmsecv)分别从0.388，0.348，0.097 wt.%提升到0.172，0.224，0.024 wt.%；同时，这一方法也能显著抑制自吸收效应。
2018年1月12日，相关研究成果发表在美国光学学会旗下期刊optics express上(w.j. lu, z.h. zhu, y. tang, s.x. ma, y.w. chu, y.y. ma, q.d. zeng, l.b. guo, y.f. lu, and x.y. zeng, accuracy improvement of quantitative analysis in spatially resolved fiber-optic laser-induced breakdown spectroscopy, opt. express 26, 30409-30419 (2018))。
该项工作得到自然科学基金(61705064)、湖北省*项目(b2016183)和湖北省自然科学项目(2018cfb773)的资助。
(原文标题：光纤传能激光诱导等离子体光谱检测研究新进展)