利用标定自由激光诱导击穿光谱对南极土壤进行多元素分析( Multielemental analysis of Antarctic soils using calibration free laser-induced breakdown spectroscopy )

JMA A CC A RJL A MM A PA B JOC B AIVA C VP D

激光诱导击穿光谱(LIBS)是一种快速的分析技术，它可以在不破坏样品的情况下分析所有类型的样品，并且大大减少了样品的处理。它的许多应用之一是研究地质样品，如土壤。由于基体的复杂性，为这些类型的样品寻找或制造标准是非常困难的。因此，一个很好的替代方法是使用一种称为无校准(CF)的方法，在这种方法中，不使用标准，而是研究激光与样品相互作用产生的等离子体的物理参数，并将其与组成它的元素和物种联系起来。采用该方法对南极洲土壤样品进行了多元素定量分析。为了在所选谱线中获得尽可能好的光谱，进行了两项不同的仪器参数优化研究。在这两种情况下，信噪比(SNR)都被用来评估光谱的质量，但在第二个研究中，为了获得更好的结果，我们开发了一个带有中心点和轴向点的全阶乘设计2。光谱线的选择是基于一系列的标准，在第二项研究中更加严格。样品主要由以下氧化物组成:SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO、Na2O、TiO和K2O。在第二项研究中，还可以确定低浓度存在的物种:Mn、Cr、V、Sr、Zr、BA和Li。将所得结果与ICP-OES分析结果进行了比较，得到了大多数氧化物的接近值，特别是在第二项研究中。对于少数元素，CF-LIBS和ICP-OES的结果除Cr外，其余均在同一数量级内。这些结果表明，CF-LIBS可以非常有用地表征来自偏远地区的复杂样品，如南极土壤。

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