LIBS技術(shù)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)報(bào)告多長(zhǎng)時(shí)間能夠拿到？做LIBS技術(shù)檢測(cè)就上百檢網(wǎng)。

一、研究背景

隨著科技的發(fā)展，如今的我們可以通過(guò)氣象臺(tái)提供的天氣預(yù)報(bào)輕松地了解到天氣狀況，而對(duì)于古氣候的研究卻大有不同。古氣候又稱(chēng)地質(zhì)氣候或地史氣候，與歷史時(shí)期氣候不同，古氣候是指史前地質(zhì)時(shí)期的氣候。研究這一時(shí)期氣候狀況和變遷的學(xué)科稱(chēng)古氣候?qū)W，研究的主要依據(jù)是古生物和地史資料等中得到的化石、沉積物、孢粉等信息推斷氣候的干濕和冷暖變化，常見(jiàn)的研究對(duì)象為貝殼、古化石、鐘乳石、藻類(lèi)等。研究的主要過(guò)程如圖1所示。

圖1 研究過(guò)程

研究古氣候的意義表現(xiàn)在如下方面：

1、認(rèn)知地球：人類(lèi)誕生于三億年前，而地球的出現(xiàn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)早于人類(lèi)，可以追溯到幾十億年前，因此，研究古氣候可以幫助我們更好地了解地球；

2、了解發(fā)展：研究古氣候更具體地了解地球從過(guò)去到現(xiàn)在的變化情況；

3、展望未來(lái)：研究古氣候可以更好地應(yīng)對(duì)未來(lái)的重重困境。

二、研究對(duì)象

進(jìn)行古氣候的考察時(shí)，主要的研究對(duì)象有鐘乳石和貝殼兩種。

鐘乳石是碳酸鹽巖地區(qū)洞穴內(nèi)在漫長(zhǎng)地質(zhì)歷史中和特定地質(zhì)條件下形成的石鐘乳、石筍、石柱等不同形態(tài)碳酸鈣沉淀物的總稱(chēng)。其中干旱導(dǎo)致洞頂不再滴水以外，石筍一般每年都會(huì)生長(zhǎng)。隨著季節(jié)的變化，洞頂?shù)蜗碌乃锩婧奈镔|(zhì)成分不同，這樣一來(lái)，與樹(shù)木形成的樹(shù)輪一樣，石筍也會(huì)形成自己的年輪，通過(guò)年輪還可以數(shù)出石筍的年齡，如圖2所示。許多石筍是很久之前形成的，后來(lái)由于沒(méi)有滴水就不再生長(zhǎng)，成為“死掉”的石筍，而研究人員有辦法準(zhǔn)確的測(cè)出這些石筍生長(zhǎng)的年代。

貝殼是生活在水邊軟體動(dòng)物的外套膜，是由軟體動(dòng)物的一種特殊腺細(xì)胞的分泌物所形成的保護(hù)身體柔軟部分的鈣化物，如圖3所示。貝殼的主要成分為95%的碳酸鈣和少量的殼質(zhì)素。

貝類(lèi)生物的貝殼生長(zhǎng)所需的碳是從生物圈中獲得的，科學(xué)研究表明，貝類(lèi)動(dòng)物從海洋或陸地植物中吸收有機(jī)碳，從海水重碳酸鹽、大氣二氧化碳或淡水重碳酸鹽中吸收無(wú)機(jī)碳。貝殼的外層不代表年齡，它的形成是由于外套膜邊緣因受某些原因（食物不足、季節(jié)不同、生殖期間等）的影響、而不能繼續(xù)分泌的結(jié)果。

圖3 貝殼實(shí)物圖

我們?cè)谘芯恐羞x擇石筍作為實(shí)例的原因如下：

1、石筍目前所獲取的都是50萬(wàn)年以來(lái)的古氣候信息(受測(cè)年方法限制)，而中國(guó)大陸的地質(zhì)地貌和河流發(fā)育約在百萬(wàn)年前已定型，所以在不同地區(qū)，這段歷史時(shí)期的古氣候變化不會(huì)受區(qū)域性的地質(zhì)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)所影響；

2、石筍研究程度較高，研究區(qū)域也較為廣泛，易于多區(qū)域的空間對(duì)比。

三、研究方法

多通道接受電感耦合等離子體質(zhì)譜儀（MC-ICP-MS）

多接受電感耦合質(zhì)譜儀是目前世界上用于高精度鈾系**年代測(cè)定的主要儀器，因?yàn)槭S的U/Th釷比值適合于鈾系精確定年，所以?xún)x器可用于該項(xiàng)研究。

XRF-X射線熒光光譜分析（圖4）

XRF是利用初級(jí)X射線光子或其他微觀離子激發(fā)待測(cè)物質(zhì)中的原子，使之產(chǎn)生熒光（次級(jí)X射線）而進(jìn)行物質(zhì)成分分析和化學(xué)態(tài)研究的方法。

圖4 X射線熒光光譜分析

LIBS技術(shù)

LIBS (Laser Induced Breakdown Spectroscopy) 全稱(chēng)激光誘導(dǎo)擊穿光譜，它是基于激光等離子體發(fā)射光譜的探測(cè)分析技術(shù)。

LIBS技術(shù)的工作原理是通過(guò)高能量密度超短脈沖的激光器打到樣品上。這樣激光能量加熱，蒸發(fā)，霧化，使得樣品物質(zhì)離子化，產(chǎn)生一個(gè)小范圍的等離子體。這樣處于等離子體的受激原子和離子會(huì)發(fā)射出次級(jí)光。*后通過(guò)光譜分析設(shè)備對(duì)等離子光進(jìn)行光譜探測(cè)和分析。LIBS技術(shù)分別與ICP-MS 和XRF技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比如圖5、圖6所示。

圖5、圖6 各方法優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比

四、海洋光學(xué)ACCULIBS 2500多通道光譜儀分析系統(tǒng)（圖7）

海洋光學(xué)的ACCULIBS分析系統(tǒng)配置如下：

1、MX2500+8通道光譜儀；

2、HG-1校準(zhǔn)光源一個(gè)；

3）定制化的樣品倉(cāng)；

4）定制的操作軟件MaxLIBS。

ACCULIBS系統(tǒng)圖

圖8 ACCULIBS 2500優(yōu)勢(shì)

測(cè)試方法（圖9）

ACCULIBS測(cè)試流程示意圖

數(shù)據(jù)處理

MaxLIBS的數(shù)據(jù)處理步驟主要分為以下幾步：

1）樣品取樣、選點(diǎn)、定點(diǎn)；

2）利用LIBS技術(shù)測(cè)量得到樣品等離子光譜譜線圖；

3）找到Sr/Ca/Mn/Ba/Zn/Pb/ Mg/K/Na/Li表現(xiàn)較好元素峰及強(qiáng)度；

4）計(jì)算Sr/Ca、Mn/Ca、K/Ca比值等；

5）分析結(jié)果。

圖 LA-ICP-MS與LIBS結(jié)果對(duì)比圖

三組曲線從上至下依次為Ba元素、Mg元素和Sr元素的對(duì)比結(jié)果。綠色曲線代表LIBS結(jié)果，灰色曲線代表LA-ICP-MS結(jié)果。

數(shù)據(jù)分析

在研究中，石筍內(nèi)Sr/Ca、Ba/Ca的值和生長(zhǎng)速率顯著相關(guān)，這兩個(gè)值的大小主要受控于溫度控制下的生長(zhǎng)速率變化；其中，Sr/Ca比值與季風(fēng)降雨量呈反向變化關(guān)系；而不同元素含量變化趨勢(shì)也反應(yīng)待測(cè)樣品形成過(guò)程中發(fā)生的微妙變化，為后續(xù)的研究提供一定的輔助數(shù)據(jù)說(shuō)明；與此同時(shí)，重金屬元素的相對(duì)趨勢(shì)也能一定程度上反應(yīng)環(huán)境污染情況。

五、結(jié)論

綜上所述，LIBS技術(shù)在氣候環(huán)境領(lǐng)域的研究存在著廣泛的應(yīng)用前景，海洋光學(xué)的ACCULIBS 2500多通道光譜儀分析系統(tǒng)憑借其自身的優(yōu)良性能，將會(huì)在各方面滿(mǎn)足客戶(hù)的需求。

引用自:文章編號(hào)：1001-7410（2018）06-04 《激光誘導(dǎo)擊穿光譜儀在古氣候研究中的應(yīng)用：建立石筍微量元素記錄》