为实现激光诱导击穿光谱(LIBS)分析精密度的改善,研究了一种基于分析谱线和内标谱线相关性的内标谱线选择方法。对相关谱线内标法的方法原理进行了理论分析和数值计算,并采用微合金钢标样LIBS谱线Co I 350.23 nm和Cr I 427.48 nm进行了实验验证。结果表明,要使得LIBS谱线分析精密度得到改善,必须同时满足分析谱线和内标谱线的相关系数γ>0.5、噪声正比因子b>0.5及γb>0.5的条件。精密度的改善倍数R随γ和b的增加而增大,但当在γ>0.5后,R随b先增大后减小,b=1时达到最大值,即当分析谱线的波动大于内标谱线的波动时,相关谱线内标法的调节能力逐渐减弱。
为研究气压对激光诱导击穿光谱检测性能的影响,实验研究了0.01~100.00kPa大气压强下钢铁样品中Fe I 438.35nm和Fe I 404.58nm谱线的强度、寿命、信噪比及相对标准偏差随采集时间的演化。结果表明,大气压强从100.00kPa逐渐下降至0.01kPa时,大气与等离子体的相互作用减小,导致等离子体光谱强度逐渐减小至原来的1/20,谱线寿命从常规的几十微秒逐渐缩短至只有2.5μs;谱线的信噪比随气压降低逐渐减小,相对标准偏差在气压降低至0.1kPa以下时迅速增大。这说明气压降低会导致光谱质量变差,为保证分析灵敏度,低气压下应选择较短的采集时延;当气压低于0.10kPa时,分析谱线的相对标准偏差迅速大于10%。
