自吸收免疫激光诱导击穿光谱理论与技术

本书系统介绍了激光诱导击穿光谱的自吸收机理、自吸收免疫激光诱导击穿光谱的理论与定量分析技术、光学薄等离子体判据、双线强度比演化等内容，其内容达到国际领先水平。在深刻理解变革性光学方面对相关领域的科研人员、光学专业的学生或非相关领域读者均有帮助，

激光诱导击穿光谱技术是近年来利用激光做激发源进行物质成分分析的研究热点，其技术广泛应用于能源、选矿、化工、分析等行业。本书详细介绍了自吸收免疫激光诱导击穿光谱的前沿理论及其应用技术， 为解决目前激光诱导击穿光谱击穿光谱在应用中的瓶颈问题提供了有益的理论基础和研究方法。
本书主要面向光学、电子信息技术和物理等相关领域的科研人员、学者、研究生与高年级本科生，亦可作为本领域科学研究的参考资料。

尹王保，1965年生人，博士，教授，博士生导师，中国光学工程学会激光诱导击穿光谱专委会委员，中国光学学会第一届环境光学专业委员会委员, 山西省计量标准委员会委员，主持（17项）参与（47项）国家自然科学基金委、国家科技支撑计划、科技基础条件基础平台计划项目、科技产业化环境建设项目等64项，实现专利转化8项。发表论文150篇，获得授权专利25项，获山西省科学技术进步一等奖2项，获山西省技术发明一等奖2项。2012年获山西省科技奉献一等奖，入选2018年山西省“三晋英才”支持计划拔尖骨干人才，

第1章激光诱导击穿光谱概述
1.1激光诱导击穿光谱发展历史
1.2研究现状
1.3激光诱导击穿光谱基本原理
1.3.1激光等离子体产生的物理机制
1.3.2激光诱导等离子体演化过程
1.3.3激光诱导等离子体的谱线特征
1.3.4激光等离子体的热平衡态
1.3.5定量分析原理
1.3.6应用瓶颈
1.4小结
参考文献

第2章自吸收效应
2.1概述
2.2自吸收的研究现状
2.3传统自吸收校正方法
2.3.1生长曲线法
2.3.2自吸收系数法
2.3.3光谱拟合与等离子体建模法
2.3.4倍程镜法
2.3.5激光/微波辅助激发法
2.4小结
参考文献

第3章激光诱导击穿光谱自吸收机理
3.1自吸收机理
3.1.1谱线属性与自吸收关系
3.1.2等离子体特征属性与自吸收关系
3.1.3自吸收量化评估
3.2自吸收表征及演化
3.2.1自吸收系数法
3.2.2光学深度系数法
3.3自吸收量化表征等离子体参数
3.3.1理论分析
3.3.2实验验证
3.3.3适用性及误差分析
3.4小结
参考文献

第4章自吸收免疫激光诱导击穿光谱理论
4.1自吸收免疫激光诱导击穿光谱理论
4.1.1光学薄等离子体判据
4.1.2准光学薄时间窗口选取
4.1.3自吸收激光诱导击穿光谱理论推导
4.2自吸收激光诱导击穿光谱双线强度比值演化
4.3小结
参考文献

第5章自吸收免疫激光诱导击穿光谱技术
5.1自吸收免疫激光诱导击穿光谱定量分析技术
5.1.1SAF-LIBS实验
5.1.2SAF-LIBS理论验证
5.1.3SAF-LIBS定量分析实验
5.1.4适用性及局限性
5.2共振/非共振双线SAF-LIBS定量分析技术
5.2.1共振及非共振谱线原理
5.2.2共振/非共振双线SAF-LIBS实验
5.2.3共振/非共振双线SAF-LIBS定量分析
5.2.4适用性及局限性
5.3SAF-LIBS谱线快速选择准则
5.3.1双线强度比值演化趋势研究
5.3.2谱线快速选择准则
5.4小结
参考文献

第6章SAF-LIBS非线性效应与动力学
6.1后烧蚀作用原理
6.2激光烧蚀过程
6.2.1激光烧蚀机制
6.2.2激光与金属的耦合
6.2.3激光对金属的持续热作用
6.3激光与等离子体的后烧蚀作用
6.4激光支持吸收波模型
6.4.1激光支持燃烧波型等离子体
6.4.2激光支持爆轰波型等离子体
6.5小结
参考文献

第7章二元合金表面等离子体的时空演化过程
7.1构造激光支持吸收波等离子体
7.2激光支持吸收波等离子体的空间演化
7.3激光支持吸收波等离子体的时间演化
7.4粒子分布结构与激光支持吸收波模型的关系
7.5粒子分布结构与元素比例的关系
7.6小结
参考文献

第8章基于LIBS技术的煤质分析基础
8.1单色仪、光电倍增管及Boxcar等装置构成的LIBS测量系统
8.2“光谱仪+线阵CCD”构成的LIBS系统
8.3基于LIBS原理的煤元素分析
8.3.1煤中碳的定量分析
8.3.2煤中硫的定量分析
8.3.3煤中其他元素的定量分析
8.3.4煤中有机氧的定量分析
8.4煤的工业分析
8.4.1灰分
8.4.2发热量
8.5小结
参考文献

第9章LIBS在燃煤电厂入炉煤质在线检测中的应用
9.1总体设计方案
9.2自动取样装置设计
9.3LIBS检测装置设计
9.3.1LIBS装置
9.3.2检测分析单元箱
9.4其他部分的设计
9.4.1信号和控制系统
9.4.2清洁装置
9.5工作流程
9.6测试与优化
9.7小结
参考文献

第10章LIBS在洗煤厂煤质检测分析中的应用
10.1总体设计
10.1.1光学系统
10.1.2光谱采集测量分析系统
10.1.3数据处理与控制模块
10.1.4辅助装置与远程信号传输接口
10.2激发激光器的功率稳定
10.2.1激光功率稳定系统控制原理
10.2.2激光功率稳定程序
10.2.3不同分光比例的激光功率稳定测试
10.2.4不同预设值的激光功率稳定测试
10.2.5长期运行时的功率稳定测试
10.3分析仪工艺参数确定
10.3.1激光脉冲能量和激发频率
10.3.2激发激光聚焦位置
10.3.3自动压样机压强选择
10.4光谱数据处理
10.4.1光谱的测量
10.4.2光谱谱线强度计算
10.4.3谱线强度归一化
10.4.4谱线强度筛选
10.4.5灰分定标
10.5煤质分析仪工业现场运行测试
10.5.1煤中灰分的工业现场测试结果
10.5.2煤中挥发分的工业现场测试结果
10.5.3煤中发热量的工业现场测试结果
10.6小结
参考文献

第11章LIBS在水泥品质控制中的应用
11.1水泥生产工艺概述
11.2水泥生料配比与品质控制意义
11.3水泥品质检测方法
11.3.1化学分析方法
11.3.2X射线荧光光谱分析法
11.3.3中子活化分析法
11.3.4激光诱导击穿光谱法
11.4LIBS水泥生料品质在线检测系统
11.4.1检测系统的连续取样、送样单元
11.4.2检测系统LIBS光学检测单元
11.4.3检测系统的程序控制单元
11.5水泥生料品质在线检测系统优化
11.5.1气路优化
11.5.2光路优化
11.5.3定标建模
11.5.4脉冲激光功率稳定
11.5.5激光聚焦效果优化
11.5.6集光效率增强
11.5.7样品基体稳定
11.6LIBS在线水泥检测设备工业测试
11.6.1上位机控制测试
11.6.2工业现场测试
11.7小结
参考文献