激光诱导击穿光谱技术（LIBS）激光诱导等离子体光谱，又称激光诱导等离子体光谱，是一种基于原子发射光谱的元素分析技术，在多元素分析、实时快速原位检测等方面具有突出的优势，在定性定量分析领域具有重要的应用前景。目前，该技术已广泛应用于深空深海探测、地质勘探、生物医学、环境监测等领域。但在一般应用中，LIBS技术面临着信号波动大、光谱强度低、信噪比差、检测灵敏度低等不利因素。近年来，国家瞬态光学与光子技术重点实验室研究小组在激光等离子体光谱研究领域开展了技术研究。

放电辅助增强策略可以实现激光等离子体光谱的显著增强。然而，D-LIBS在放电过程中消耗过多的电能，并从交变电压和电流中产生电磁脉冲，这将不可避免地导致能源浪费和环境污染。2023年2月，国家瞬态光学与光子技术重点实验室研究小组和Vassilia Zorba教授团队合作离子动力学调制方法，克服LIBS技术的传统放电辅助技术（D-LIBS）放电能耗大、安全风险高、环境危害大等不利因素显著提高了分析灵敏度。借助这种方法，合理优化电极配置，有序调节放电模式，大大降低了放电能耗，同时有效提高了光谱信号强度。

然而，该方法在液体样品检测过程中受到液体相对放电过程的干扰，导致LIBS信号波动较大，影响检测光路，甚至无法检测，极大地阻碍了放电辅助LIBS（DA-LIBS）应用于液体样品中痕量物种的定性或定量分析。最近，该团队提出了放电辅助LIBS在液体样品检测中面临的关键技术问题DA-LIBS结合滤纸采样该方法促进等离子体中更多物质的持续加热和电离，使其寿命从几微秒延长到近100微秒，等离子体光谱强度增加1–在两个数量级中，滤纸采样均匀，巧妙克服了液相干扰放电过程、信号稳定性差等不利因素，显著提高了激光烧蚀样品的稳定性，等离子体光谱信号稳定性提高了33%。痕量Ca具有明显的光谱增强效应、Ba元素检出限降至ppb级（ 与传统的单脉冲LIBS相比，1ppb=10-9=10亿分之一)，检出限降低了近2个数量级。与其它LIBS增强技术(如双脉冲LIBS)相比，该方法不仅具有同等高水平的探测灵敏度，而且具有成本低、能耗低、设备简单等优点。在环境和生态废油污染监测中，对污染物的可追溯性和预防措施的制定具有巨大的应用潜力和价值。

图片来源于中国科学院西安光学精密机械研究所

该研究结果发表在化学分析领域的顶级期刊上 Analytical Chemistry（Nature Index 收录，IF：8.0）。