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西北大学学报(自然科学版)2025年第06期:基于双环形光捕获的气溶胶单颗粒LIBS分析方法

来源:期刊VIP网 时间:


作者:程雪梅;张影;李家彦;

单位:西北大学光子学与光子技术研究所;武警工程大学基础部;

摘要:气溶胶对生命健康、生态环境及气候变化有着重要影响。对单个大气气溶胶颗粒的物化学组分进行原位监测是研究污染物形成和演化机制的重要手段,对于污染物溯源以及精准防控具有重要意义。光捕获技术结合激光诱导击穿光谱技术(laser-induced breakdown spectroscopy, LIBS)是近些年发展起来的有效的单颗粒分析手段,然而受限于光捕获效率和稳定性,目前仍然存在分析效率低,特别是难以对透明颗粒进行分析的问题。为此,提出“双环形光捕获+LIBS技术”的单颗粒分析方法,利用2束反向水平传输的环形光束捕获方案,有效克服了气相环境中光散射力过大导致的颗粒捕获效率低和稳定性差的问题,在同一装置上实现了对透明颗粒和吸光性颗粒的稳定捕获,进而提高了单颗粒分析效率和普适性。该方法可以广泛应用于气相环境单颗粒原位分析中,助力大气颗粒污染物的形成机制研究以及污染物溯源。

关键词:气溶胶;;交叉相位调制;;双环形光捕获;;激光诱导击穿光谱技术

基金资助:国家自然科学基金(51927804);; 陕西省基础研究计划项目(2024JC-YBMS-005)