现场检测仪器的一些技术进展，研发现状及潜在应用--段忆翔

现场检测仪器的一些技术进展，研发现状及潜在应用

段忆翔

四川大学分析仪器研究中心

随着科学技术的发展进步，尤其是生命科学、材料科学、环境科学、能源科学以及民用需求等的发展与现场、在线检测需求量的增加，分析仪器的便携化和小型化已经成为当今分析仪器科学发展的趋势与潮流。激光诱导击穿光谱（laser induced breakdown spectroscopy, LIBS）设备简单，分析过程时间短，并且还具有对样品形态要求不高，破坏性小和多元素同时分析等特点，与传统原子光谱技术相比在现场分析、在线监测等应用场合有着无可比拟的巨大优势，也正是因为如此，近年来对LIBS应用的研究呈现出了快速的增长趋势。在国家重大科学仪器设备开发专项资金的资助下，我们课题组开展了LIBS相关研究，同时开展了基于激光光谱的仪器研发工作。目前，已成功研发出台式、便携式和手持式LIBS仪器，并创造性地将LIBS技术和拉曼技术结合在一起，研发出可以同时获取样品分子信息和元素信息的LIBRAS仪器，可用于元素形态分析和化学物质的成分鉴别。此外，课题组还开展了多种现场检测仪器的研发与应用研究工作，目前已经成功开发基于微波诱导等离子体的质子转移反应质谱系统、基于空心阴极放电的质子转移反应质谱系统、基于微波诱导等离子体的在线监测系统以及等离子体常压解析离子源质谱等技术。

本报告主要介绍仪器研发过程中的一些细节，着重介绍仪器的光电设计、系统集成以及包括多功能样品室、小型延时器和高分辨光谱仪等在内的关键核心部件。此外，本报告还将涉及课题组提出的LIBS技术用于直接分析液体中的重金属的系列创新方法，并对所研发仪器的实用性和适用性以及应用研究概要介绍。