磁场约束双脉冲LIBS

土壤Cu检出限降3.4倍

将磁场约束与正交双脉冲结合，实现土壤重金属铜的痕量分析，检出限显著降低且线性度优异。

Yizhe, Zhang · 李业秋 · Dai, Qin · Wu, Rina · Li, Qian · Xing, Lu · Yinguo, Xie · Jiaxin, Xu · 门志伟

Optics and Laser Technology 2026

具体参数

检出限

{'zh': '1.14', 'en': '1.14'} mg/kg

线性相关系数R²

{'zh': '0.9997', 'en': '0.9997'}

双脉冲延迟

{'zh': '2', 'en': '2'} μs

磁场强度

{'zh': '0.5', 'en': '0.5'} T

ICCD延迟

{'zh': '1.5', 'en': '1.5'} μs

双脉冲激光能量

{'zh': '62,107', 'en': '62,107'} mJ

技术优势

检出限降3.4倍

双脉冲与磁场协同增强等离子体，使Cu I 324.75 nm谱线强度大幅上升，检出限从3.9 mg/kg降至1.14 mg/kg。

线性度极好

建立的铜浓度与谱线强度校准曲线线性相关系数达到0.9997，定量准确可靠。

参数已优化

经系统实验优化，确定双脉冲延迟2 μs、磁场0.5 T、ICCD延迟1.5 μs、双脉冲能量62 mJ和107 mJ，可直接照此搭建。

应用场景

• 土壤重金属检测：快速筛查土壤铜污染，替代传统消解-原子吸收的繁琐流程。
• 农田环境监测：田间地头监测农田铜含量，指导安全种植。
• 便携式元素分析仪：提供高灵敏度LIBS模块，可集成到便携设备。
• 食品安全检测：扩展到农产品重金属快检，保障食品安全。
• 智慧农业传感：作为感知层技术，提供土壤铜含量的实时数据。