基于微片激光器制备的微结构表面增强激光诱导击穿光谱的水溶液重金属检测
摘要
利用波形发生器对微片激光器进行脉冲调控，成功在黄铜衬底表面制备了微米量级的周期点阵微结构。基于不同周期微结构，研究了微结构表面增强激光诱导击穿光谱信号的增强机理并对水溶液中的重金属成分进行了高灵敏检测。实验研究了激光累积脉冲数所决定的表面周期微结构烧蚀坑洞深度对光谱信号增强效果的影响。结果表明，黄铜周期微结构衬底Cu I 515.20 nm谱线的信号强度较光滑衬底条件下最大可增强9.09倍；表面周期微结构能够显著增加等离子体温度和电子密度。在优化的表面周期微结构下开展了水溶液中重金属铬和铅的表面增强激光诱导击穿光谱（LIBS）的定量分析，Cr和Pb的检出限分别为106.3 ng/mL和49.2 ng/mL。在传统的表面增强LIBS基础上，通过制备和调控表面衬底的周期微结构，提高了水溶液中重金属元素的LIBS分析性能，为LIBS水溶液重金属成分检测提供了一种快速有效的高灵敏检测方法。
引用本文（GB/T 7714）
单焕明 Shan Huanming, 王增辉 Wang Zenghui, 李润华 Li Runhua, 等. 基于微片激光器制备的微结构表面增强激光诱导击穿光谱的水溶液重金属检测[J]. Chinese Journal of Lasers, 2025.
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