激光诱导击穿光谱(LIBS)是一种很有发展潜力的元素分析技术。LIBS具有无或简单样品制备、快速、原位、远距离、同时进行多元素分析等优点。它已广泛应用于环境监测、冶金工业、农业、生物医学、地质应用和太空探索等。然而，与传统的元素分析技术相比，LIBS定量分析的准确性仍不理想，制约了LIBS技术的进一步发展和应用。LIBS定量分析准确度差的一个重要原因是自吸收效应的存在，自吸收效应严重干扰了激光等离子体的发射光谱，破坏了光谱强度与元素浓度之间的线性映射关系。因此，要实现LIBS的高精度定量分析，就必须有效地抑制和消除自吸收效应所带来的负面影响。

武汉光电国家研究中心激光先进制造技术研究团队LIBS研究组郭连波副教授带领博士生唐云等人，针对自吸收效应的抑制进行了深入研究，此次以微合金钢中的铜和锰元素为例，研究了激光诱导等离子体自吸收效应的时间演化规律，并深入探讨了自吸收效应的时间演化机制，得到了在等离子体的演化初期采集光谱则自吸收效应较弱的结论。如图1所示，在等离子体膨胀的早期（0.2~0.4 μs）定标曲线的线性上界浓度（Cint）明显高于在传统的时间优化采集窗口（2~3 μs）。本工作为提高LIBS定量分析性能和抑制LIBS中的自吸收效应提供了一种简便而行之有效的方法。

2019年2月18日，该研究成果“Investigation of the self-absorption effect using time-resolved laser-induced breakdown spectroscopy”发表在美国光学学会旗下期刊Optics Express上（Y. Tang, S. Ma, Y. Chu, T. Wu, Y. Ma, Z. Hu, L. Guo, X. Zeng, J. Duan, Y. Lu, . Optics Express, 2019. 27(4): 4261-4270.）

该项工作得到国家自然科学基金（615750731和51429501）的资助。

图 Cu I 327.40 nm 和Mn I 403.31 nm谱线在不同采集时间窗口的定标曲线图