青年學者齊聚光譜會十五期原子光譜沙龍報告個個精彩

　　分析測試百科網訊 2016年10月29日，第十九屆全國分子光譜學學術會議期間，舉辦了原子光譜及相關技術研究進展分會暨第十五期原子光譜沙龍，約50余人參與該分會和沙龍，十余位原子光譜領域的學者和專家做了精彩報告。原子光譜沙龍活動由清華大學分析中心邢志老師發起，分析測試百科網協助組織，沙龍側重一線實驗人員的分享，形式以專題報告和熱烈的討論為主，連續多年深受業界好評。在第十九屆全國分子光譜學學術會議期間舉辦，與會者來自全國各地，十余位原子光譜領域杰出的中青年專家和博士，以及兩位公司技術專家在會上做精彩報告，每個報告后均有3-4個問題的提問和討論，交流氣氛濃烈和活躍。廈門大學的杭緯教授、四川大學的侯賢燈教授、鄭成斌教授、清華大學邢志教授、中國地質大學（武漢）朱振利教授輪流主持了本次報告。此次會議涉及主題包括：離子化和前處理技術、小型儀器、ICP-MS/MS新研究，原子光譜在核燃料循環、形態分析、生命和組學分析、同位素稀釋定量等領域的應用。

會議現場

核工業北京地質研究院分析測試研究所 郭冬發

　　核工業北京地質研究院分析測試研究所郭冬發做題為《用于核燃料循環的激光光譜分析回顧與展望》的報告。他首先回顧了核燃料循環（NFC）涉及的樣品概況，此過程涉及各種樣品，課題組組建了各種分析技術，包括制造儀器；光譜在其中的作用非常大。NFC的檢測工作面臨很多挑戰，如基體類型多、參數多、放射性、安全性、敏感性等，郭冬發主要介紹了激光光譜分析技術，比如：激光熒光分析法（U含量測定）、差分吸收激光雷達（HF、UF6）、LIBS（元素組成、分類）、激光腔蕩衰減光譜法（同位素分析）、激光拉曼光譜法（形態分析）、激光燒蝕電感耦合等離子體高分辨光譜法（元素、同位素成像）。在應用實例中，郭冬發介紹了實例，包括：紫外脈沖激光時間分辨熒光法（TRL1S）測定U含量，U離子和特殊試劑結合后，形成發熒光的分子UO2R，該分子相對于其它結合的熒光分子，熒光壽命特別長，因此可以與其它分子區分，可測定溶液中0.02-20ng/mL的鈾含量；從實踐證明，TRLIS是NFC中應用最廣的技術。其它一些實例：用激光誘導擊穿光譜法（LIBS）進行材料模式識別；激光拉曼光譜法測定鈾化合物形態；差分吸收激光雷達（LIDAR）；可調激光二極管HF探測（HFLS）；激光燒蝕吸收比光譜法測定UF6中的235U/238U（LAARS）；激光光腔衰蕩光譜法測定穩定同位素（CRDS）；高分辨電感耦合等離子發射光譜法測定鈾同位素（HR-ICP-OES）用于核燃料循環的激光光譜分析技術的發展方向是：高性能激光器，高分辨光譜儀，先進算法，智能化，便攜化。

北京大學公共衛生學院 王京宇

　　北京大學公共衛生學院的王京宇做題為《基于ICP-MS分析的致病菌檢驗探索》，主要介紹基于多元素定量分析生命體內部的元素相關性研究，生命體中元素存在三種“比例關系”：特征比例關系、脅迫比例關系、漸變比例關系。實驗選擇幾種菌：大腸桿菌、沙門桿菌、金色葡萄球菌，用革蘭氏陰性和陽性菌染色。比較結果顯示：全同培養、預處理、測定條件下，盡管同一細菌無機元素濃度在批次間差異明顯，但無機元素濃度在三種細菌之間的差異更加明顯，具有統計學意義。該結果提示：每種細菌無機元素含量分別擁有差異明顯的特征比例元素，或傳遞著一定的生物無機遺傳信息。引入培養基與細菌的元素豐度及相對豐度的概念表達實驗結果后，可用元素豐度的相對值，消除因實驗元素因此的測量誤差，可直接呈現三種細菌元素無機指紋的差異。按照元素組/金屬組分類，三種細菌對于元素的反應可分為：“拒斥”元素組、“富集”元素組、“陰陽差異”元素組，“大腸桿菌與沙門桿菌差異”元素組，“無差異”組。細菌不會按照培養液的元素含量供給比例吸收，而是有“選擇性”地“富集”或者“拒斥”培養液中的元素。不同細菌對培養液中元素生物利用特征差異明顯，進而構成了每種細菌獨特的生物無機指紋圖譜，展現出一定的生物無機遺傳特征。種間差異：革蘭氏陽性菌和革蘭氏陰性菌無機元素指紋圖譜的差異更加明顯。無機指紋有可能用于致病菌判別分析。

　　課題組還發展了基于菌落10種特征元素定量分析的三種致病菌的快速鑒別技術。對該研究進行總結表明：固態培養基劃線培養過夜（18h）后，分別測定三種致病菌中的10種元素，可以獲得若干個“特征元素對”，其比值能夠形成組合判據鑒別金黃色葡萄球菌、大腸桿菌、沙門氏菌三種細菌。該方法具有簡便、快速、高靈敏度、高自動化等優點，在常見致病菌的快速鑒別應用中有著重要的價值和意義。

四川大學分析測試中心 蔣小明

　　四川大學分析測試中心侯賢燈課題組的蔣小明做題為《基于蒸發進樣的微等離子小型化原子發射光譜分析》的報告。

　　當前分析有很多需求是：現場、實時、在線；小型化分析儀器有體積小、功耗低、易于操作、可野外分析等優點。原子光譜也有現場分析的需求。蔣小明介紹了小型原子化器/激發源：微等離子體。它的優點是：體積小、功耗低、溫度低；電子密度/溫度高；結構簡單、易于操作、低成本。但直接用于原子光譜也存在缺點：功耗低導致激發能力有限；易受樣品中水分與基體的影響；課題組發展了鎢絲電熱蒸發的裝置，它具有很多優點。在此基礎上介紹了兩種改進裝置，首先是：將鎢絲電熱蒸發與介質阻擋放電結合，用便攜CCD光纖光譜儀作檢測，搭建小型化的原子發射光譜儀。其特色包括，在信號檢測過程中，用鎢絲電熱蒸發與CCD信號采集同步機制，可以在精確的時間消除水分與基體的影響，來有效采集信號。課題組進一步優化實驗各階段條件后，質量檢出限能達到0.008 ng Cd，好于氫化物發生原子熒光。接下來介紹了鎢絲電熱蒸發-尖端放電原子光譜技術，并優化了各實驗條件。總結包括：微等離子體小型化原子發射光譜分析中，引入介質阻擋放電、尖端放電等技術，具有離子體特征、小型化、低功耗的優點。鎢絲電熱原子化/蒸發進樣的技術，消除樣品水分與基體的影響，提高進樣效率、提供能量增強激發能力；并發展了CCD光譜儀檢測器，可進行便捷式、多通道同時檢測。

美國應用光譜公司 遲震寰

　　美國應用光譜公司的遲震寰做題為《激光剝蝕和激光誘導擊穿光譜在化學元素分析中的應用》的報告。相對于傳統的濕法化學分析，介紹一種嶄新的化學分析技術：激光固體進樣技術，其優點為：原位分析，簡化復雜基體的分析，對樣品損傷很小，提高樣品測試通量，激光剝蝕可消除樣品表面包裝。接下來介紹激光剝蝕在LIBS（激光誘導擊穿光譜）和LA-ICP-MS（激光誘導擊穿光譜剝蝕-ICP-MS）的原理，并介紹J200 LA-LIBS復合系統的優點：可分析元素周期表中所有元素，擴展分析濃度范圍從主成分到 ppb水平。并介紹進行固體分析，微區或局部分析，深度剖析、二維掃描的原理和特點。并分享了其在藥片微區分析，分析樣品深度化學成分變化，對研磨后的紅寶石進行二維掃描，對Si/Ca/U的三維掃描制圖，鈹元素（Be）在氧化鋁（紅寶石）摻雜的檢測，用二維元素掃描制圖、網格深度剖析分析植物草根，用飛秒-LA-ICP-MS分析砷在大米中的分布，用LA/LIBS 復合系統分析抗癌藥物（如Pt及其他元素）在動物組織中的分布，用植物葉片飛秒激光剝蝕分析元素在植物樹葉中的分布，應用LIBS對金屬進行多變量定量分析，材料物種溯源的分析等一系列應用。

中國科學院上海硅酸鹽研究所 汪正

　　中國科學院上海硅酸鹽研究所的汪正做題為《液體陰極輝光放電光譜的構建及其新進展》的報告。

　　常見元素分析儀器（如AAS、AFS、ICP-AES、RF）的問題是：高功率、燃氣、惰性氣體消耗、真空、操作費用高。微等離子體的新技術是：液體陰極輝光放電光譜SCGD-AES，其優點為：對大部分金屬離子具有良好的檢測能力；體積小、低功耗(<100W)；大氣壓下操作；操作成本低；利于小型化和便攜式發展。接下來介紹SCGD-AES的構建及液體進樣的研究。課題組構建了SCGD-AES并對其樣品池進行改進，相較于之前裝置降低了背景信號，穩定性提高。通過離子表面活性劑增敏，使SCGD-AES對Cd、Hg、Pb和Cr的檢測能力分別提高了2.1、4.8、6.6和2.6倍。通過分離富集，如前端耦合流動注射系統（FI），或在富集柱中填充對Hg有特定吸附的改性介孔二氧化硅材料，或采用流動注射固相萃取技術對溶液中的重金屬鉛進行分離富集，對Hg、Pb和Cr的檢出限分別可達0.75 μg·L^-1，0.9 μg·L^-1和0.75 μg·L^-1 ，且實現了對樣品溶液的重金屬離子的價態分析。接下來分享了SCGD-AES 改進及氣體進樣研究（HG-SCGD-AES）。實驗室研制了ZL的：適用于氣體中金屬元素分析的微等離子體裝置，和用于有毒重金屬檢測的氫化物發生與液體陰極輝光放電光譜的聯用裝置及分析方法，富集待測元素，提高氣體進樣效率，提高分析方法的靈敏度和選擇性，可實現元素形態分析。汪正總結說，課題組自行搭建了液體陰極輝光光譜儀，SCGD-AES作為一種新興的原子光譜分析儀器備受關注，為原子光譜的小型化提供了可能。展望今后的發展方向是：改善等離子體的性能（比如靈敏度、抗干擾等），發展專用分析儀，開拓實際應用，深入機理研究，開發商品化、小型化的儀器。

廈門大學 程肖玲

　　廈門大學杭緯課題組的程肖玲做題為《薄膜分析的三種方法：LI-O-TOFMS，脈沖GD-AES，脈沖MD-ICP-MS》的報告。

　　薄膜分析包括：厚度、鍍層組成、材料純度、層間界面、鍍層元素的深度分布等。程肖玲首先介紹了激光電離-垂直加速-飛行時間質譜（LI-O-TOFMS）技術，LI-O-TOFMS可對各種厚度的鍍層進行深度剖析，提供多元素信息，可檢測在導電和非導電基體上的樣品；相對于納秒激光技術，使用飛秒激光能大幅降低熱效應，獲得更高的深度分辨率；由于大的濺射閾值，超薄層的分析是挑戰性的。其次介紹脈沖輝光放電原子發射光譜（Pulsed GD-AES）技術，Pulsed GD-AES實現高強度的發射；激光頻率和脈沖寬度的特性可測量濺射率，非常適宜于分析超薄層；高壓秒沖放電能用于一些在連續直流方法下不太合適的弱導電樣品；脈沖放電對樣品微弱加熱，因此無需在直流放電中常用的樣品冷卻過程；要求低操作壓力，對樣品形貌有要求。然后介紹了脈沖微放電和ICP-MS的聯用裝置和技術（Pulsed MD ICP-MS），該裝置能用于薄膜納米尺度的深度剖析；操作在脈沖模式下，可調節電壓幅度、脈沖寬度和頻率，有更優秀的靈活性，用于調制放電并可較好地控制剝蝕速度；使用氮氣、針尖電極和短放電間隙，可產生聚焦的、穩定的微等離子體；脈沖微放電的優點包括：低耗費的設備成本、快速分析、易于操控，但需進一步提高深度分辨率。

清華大學 邢志

　　清華大學的邢志做題為《ICP-MS在化學反應中的應用研究》的報告。

　　近幾年，ICP-MS(/MS)除了傳統的多元素定量，還用于生命科學研究，如對蛋白/DNA直接分析。邢志在此報告中進一步探索了ICP-MS/MS的研究和應用方向：研究金屬相關的反應；探索金屬催化有機反應的機理；發現針對某一化學反應新的金屬催化劑。首先是研究金屬相關的反應，比如霧霾中，Hg⁺和VOCs形成了甲基汞，可以用ICP-MS/MS研究氣相無機汞（Hg⁺）與VOC的甲基化過程，課題組研制了該裝置，在測Hg⁺時在碰撞反應池中加入VOCs，并檢測到了加合產物。其次是探索金屬催化有機反應的機理，課題組研制了質譜法用于觀測CuAAC反應中含Cu中間體的裝置，用對比了其用ICP-MS/MS和ESI-MS/MS的差別，ESI-MS/MS是在離子源前加入反應物，而ICP-MS/MS可在反應碰撞池中加入；用此方法可清晰觀察到乙炔與芐基疊氮在⁶³Cu⁺/⁶⁵Cu⁺，乙炔與芐基疊氮在⁶³CuLn⁺/ ⁶⁵CuLn⁺，以及苯乙炔或苯乙炔-D與芐基疊氮在⁶³CuLn⁺/ ⁶⁵CuLn⁺離子催化下的質譜圖。接下來分享了發現針對某一化學反應新的金屬催化劑的應用，研制了ICP-MS/MS 用于快速篩選疊氮炔環加成反應的金屬(I)離子催化劑的裝置，證明其可觀測例如疊氮炔環加成反應和甲烷的非氧化催化反應。

中國地質大學（武漢）生物地質與環境地質國家重點實驗室 朱振利

　　中國地質大學（武漢）生物地質與環境地質國家重點實驗室的朱振利做《基于氣體脈動的輝光放電光譜分析性能改善方法研究》的報告。

　　針對傳統原子光譜高溫、高功率、惰性氣體消耗、耗燃氣、操作費用高等缺點，朱振利介紹了研究者們開發的一系列技術如：電熱蒸發-AAS/AES、微等離子體、納米尺度電暈放電（Nanoscale Corona Discharge）、微等離子體-LEP-AES，微等離子體發射源-液體放電、LFDBD、氣體放電、氣體放電發射源-DBD、常壓輝光放電（APGD）等離子體光譜儀。接下來重點介紹了基于氣體脈動的輝光放電光譜，探索了其發射光譜特征、電壓-電流曲線、分析特性、共存離子干擾、樣品分析的結果。課題組研制了輝光放電源便攜式重金屬監測儀器，實驗證明其檢出限遠遠優于生活飲用水標準的要求。進一步研究了在輝光發射光譜中進行氣控增敏的效應，證明通過氣體脈動控制可以顯著改善等離子體的性能如靈敏度、抗干擾能力，進一步的研究包括：研制省氣的小型儀器，通過脈沖放電可以提高等離子體性能，通過調節等離子體的氣氛來研究其對性能的影響。

北京疾病預防控制中心 劉麗萍

　　北京疾病預防控制中心的劉麗萍做題為《衛生檢驗中砷與砷化合物分析測定》的報告。

　　劉麗萍首先分享了元素形態分析中，砷形態分析的意義和應用。我國已在環境、食品、飲用水、化妝品等領域頒布相應的檢測方法，除了總砷，還規定了無機砷的限量。測定總砷和砷形態有很多種儀器，比如國標中砷形態分析用HPLC-AFS和HPLC-ICPMS分析。在生活飲用水衛生標準GB 5746-2006中，有HG-AFS和ICP-MS法；對于水中的砷形態用HPLC-ICP-MS方法。在大米中也要檢測砷形態（AsIII、AsV、DMA、MMA），海產品（如魚和藻類）中也要檢測砷形態。GB 2762-2012年國標中，進一步細化了砷形態分析的要求，比如大米稻谷、調味品、嬰兒輔助食品。

　　新版標準GB 5009.11-2014中食品安全國家標準，食品中總砷及無機砷的測定；ICP-MS測總砷，AFS是第二法。AFS法有更嚴格的要求，比如對樣品消解方法有更高的要求。無機砷測定方法的第一法是HPLC-AFS，第二法是HPLC-ICP-MS。

　　2007年11月課題組參加了相應的國際比對，比如參加FAPAS測試，歐盟測試等。海藻樣品中無機砷的測定；大米粉中的無機砷；奶粉中無機砷測定，比對結果都很理想。課題組還發展了用HPLC-ICP/MS測定畜禽肉制品中八種砷形態化合物的方法。參與合作課題：牛黃解毒片體內外砷毒性的系統評價研究，采用HPLC-ICP/MS測定經牛黃解毒片暴露后大鼠血清中砷形態；還介紹了海藻中砷形態、食用菌中砷形態的測定，尿中砷測定方法等應用。在化妝品方面，從1987年到2015版的化妝品安全技術規范中，都一直需要做As、Pb、Ge、Hg。2015新版中增加了Li等37種元素。

四川大學化學學院 鄭成斌

　　四川大學化學學院鄭成斌做題為《非氫化物發生法在原子光譜/質譜分析中的應用》的報告。

　　原子光譜應用廣泛，在環境、食品等領域有數十項標準，國家“十二五”、“十三五”規劃將重金屬污染綜合防治作為工作重點；在前沿科學中，ICP-MS是最靈敏的蛋白質定量分析手段之一，可針對解決復雜基體中痕量分析的難題。建立靈敏度更高、準確性更好、抗干擾能力更強的分析方法和野外現場分析裝置是原子光譜發展進入深水區所面臨的挑戰。接下來鄭成斌介紹了課題組的研究，氣動霧化是應用最廣泛、普適性最強的樣品引入技術，不足之處是：進樣效率低（2-5%），基質同時引入，質譜峰干擾嚴重，離子化效率有待提高。而采用化學蒸氣發生的優點是：進樣效率高，有效分離樣品基體，便于儀器聯用，可進行簡單形態分析，但適用元素不多，有待開發新型化學蒸氣發生法。

　　課題組發展了化學蒸氣發生新方法，首先是光化學蒸氣發生。光生自由基不但可以氧化有機物還可以還原金屬/類金屬離子，文獻中用傳統制備羰基鐵進行光化學蒸氣發生分析鐵，條件苛刻（高溫、高壓），使用有毒危險性高的CO，氣態發生效率低；課題組發展了新型方法，如汞的光冷蒸氣發生替代SnCl2-HCl體系用于ICP-AES和ICP-MS，檢出限改善100倍，為海洋地化測定痕量鐵提供方法。另一項應用是發展MOFs催化的硒光化學蒸氣發生法，MOFs摻雜催化光化學蒸氣發生法等，大幅提高了蒸氣發生效率，實現更多元素（Cu, Pb)的光化學蒸氣發生。其次介紹了氧化化學蒸氣發生法，用于碳的化學蒸氣發生。研究表明，低溫微等離子體是理想的小型化原子光譜原子化器/激發源，課題組研制了微波輔助氧化碳化學蒸氣發生的TOC分析儀，可獲得理想的檢出限、線性范圍，分析時間僅為4.5分鐘，還可用于連續在線監測。

中國計量科學研究院 韋超

　　中國計量科學研究院的韋超做題為《同位素稀釋質譜法在元素形態分析方面的應用》的報告。

　　韋超首先介紹了形態分析的實驗步驟及關鍵點，比如過程萃取效率要高，要保持原形態不能衍生等。從“雞兔同籠”和“Fly dilution”的生物分析方法中可了解原理，利用加入物和原有的比值，可以推算出原有比例。IUPAC規定的元素周期表中，大部分是具有2種或2種以上同位素的元素。同位素稀釋質譜法即：在試樣中加入已知量的、與被測元素或物質相同但同位素豐度不同的稀釋劑，混合均勻達到同位素組成的平衡后，用質譜法測量混合樣品中被測元素的同位素比值，由此計算出被測元素或物質的含量。接下來詳細介紹了計算方法和公式。課題組應用單形態-單同位素-稀釋質譜法（SS-ID-LC-ICPMS）分析了汞形態，并制備出魚肉中總汞與甲基汞成分的標準物質。利用雙形態-雙同位素-稀釋質譜法，課題組分析了酵母中的Cr形態。利用三形態-三同位素-稀釋質譜法，課題組進一步分析了汞、Se、As、Sn等形態，并發展了DNA的絕對定量法。

福建醫科大學醫學技術與工程學院醫學檢驗系 高瑤

　　福建醫科大學醫學技術與工程學院醫學檢驗系的高瑤做題為《基于質譜技術的泌尿系結石癥血清標志物研究》的報告。

　　高瑤首先介紹了組學的整個概念，并介紹該研究主要包括代謝組學和元素/金屬組學。研究策略是：以疾病為導向，以健康組做參照。目前單一標志物很難，而用整體代謝組來研究。本課題研究泌尿結石的病因學和其流行病學。該實驗主要選取血清樣品，好處是：簡便快捷，微創低痛，常用可靠。難點是：基體復雜，含量分布廣。采集病人樣品和對照組樣本，進行前處理優化后，進行數據采集（ICP-MS和LC-MS），最后進行數據分析，包括t檢驗，PCA，PLS-DA的統計分析。建立該模型后，可以達到疾病的早期預測和篩查出標志物。收集了38例后，使用ICP-MS分析元素，使用LC-MS（QTOF）分析代謝物。研究結果表明，在元素分析中，建立質控樣品，并用PCA、PLS-DA等方法建模，研究表明可以快速診斷，并有良好的解釋能力和預測能力。在代謝物分析中，選擇合適的洗脫梯度，綜合運用反相RPLC和HILIC分離，可對血清代謝物進行全面分析。結果表明：PLS聚類較為明顯，結石患者的代謝譜與健康對照組相比具有明顯差異。高瑤表示，下一步的研究將擴大樣本量和監測的代謝物類型，并應用于其他疾病模型。

賽默飛ICP-MS應用工程師 王其楓

　　賽默飛的ICPMS應用工程師王其楓做題為《賽默飛原子光譜最新應用進展》的報告。

　　王其楓首先簡介了賽默飛元素分析產品，從AA，到ICP-OES 、ICP-MS直到ELEMENT，涵蓋了從百分含量到ppq量級的分析利器。其次介紹賽默飛特色的IC-ICP-MS聯用分析技術，實驗結果表明，離子色譜（IC）閥切換與ICP-MS 聯用技術，可進行高基體樣品中的超痕量元素分析。然后介紹了在線PM2.5分析大氣中的痕量元素的實例，包括在線分析車進行現場采樣和監測，車內設備的工作分析過程，以及PM2.5的時間分析的優點：可分析包括Fe在內的微粒子，瞬間性地檢知微粒子中的金屬，達到ag級檢出限，并使用多接收的ICP-MS，可以監測到金屬的組成。并分別舉例介紹了環境大氣中的Pb的時間分析（10msec），該方法還能檢出像鈾這樣低濃度的元素，并展示了24小時連續實時監控大氣中微粒子的金屬元素（如Ag、Sb、鉛、銻等）。結果表明，復合源的解析可以定期總結數據，對源的判斷有效果，元素能夠作為源解析的判斷手段之一。接下來介紹了納米顆粒表征研究的進展，介紹了用賽默飛ICP-MS分析單納米顆粒的原理，和npQuant全新的納米顆粒分析模塊的特點和對納米顆粒的檢測結果。比較賽默飛四極桿ICP-MS和高分辨質譜elment2的分析效果顯示，從分析30nm的單納米顆粒金來講，沒有明顯區別，但elenment對于降低納米顆粒檢出限有比較大的優勢。最后王其楓概述了新產品iCAP RQ ICP-MS特點：雙四極桿結構ICP-MS，業界最高的性能參數，提供最優的基體耐受性。

核工業北京地質研究院分析測試研究所 胡勇

　　核工業北京地質研究院分析測試研究所郭冬發課題組的胡勇做題為《激光誘導擊穿光譜結合模式識別的礦物分析研究》的報告。

　　礦物識別有重要的經濟價值，傳統礦物識別（鑒定）方法用物理或光學觀察法，需要分析人員豐富的知識和經驗、主觀性強、重復性低；而微區X射線衍射分析（XRD）、電子探針(EMPA)、掃描電子顯微分析(SEM)、激光剝蝕-ICP-MS、二次離子質譜分析(SIMS)的缺點是：需操作人員經驗豐富、儀器設備昂貴、分析時間長、具有破壞性。課題組發展了激光誘導擊穿光譜法，不需要前處理、分析速度快、無破壞性。它利用聚焦強激光束激發樣品靶面，產生高溫等離子體，通過光譜儀記錄等離子體冷卻過程中發射光譜的波長和強度，由于不同物質激發出不同波長，達到定性定量分析的目的。接下來介紹了LIBS光學系統搭建，譜圖分析，利用PCA/LDA/LLE/ANN/ELM（極限學習機）/Deep Learning等方法進行統計模式識別的方法。并對寧夏賀蘭石進行快速、準確鑒別。胡勇總結說，該課題通過LIBS光學系統對賀蘭石、類賀蘭石進行光譜采集，利用光譜預處理算法結合特征提取及統計模式識別算法實現了四類礦物樣品的快速、準確識別。該方法克服了傳統賀蘭石鑒別中主觀性強、物理特征不顯著等缺點，為實現巖石礦物快速識別奠定基礎，可望為礦產勘察提供技術支持。展望未來，LIBS光譜潛在的非線性結構可能需要流形學習（Manifold Learning）進行特征提取。

廈門大學杭緯課題組 王小華

　　廈門大學杭緯課題組的王小華做題為《兩種門控增強型CCD探測器在LIBS分析的對比研究》的報告。

　　LIBS作為一種原子發射光譜技術，具有無需樣品制備，無損、快速、原位的多元素分析等特點，為避開連續背景，提取譜線信息，需將弱的發射譜線從連續背景中提取出來，要求CCD具備門控功能得到較高信噪比的譜線，因此，門控型增強ICCD廣泛應用在LIBS研究領域。王小華簡介了門控增強CCD(ICCD及emICCD)的原理和特點。其中emICCD是納秒級門控，具有電子雙倍增、最高靈敏度。接下來介紹了實驗裝置和樣品參數。王小華總結說，emICCD結合了ICCD的門控以及EMCCD的高靈敏度的優勢。它具有雙增益模式，可以達到最高的靈敏度；超快時間分辨有利于研究激光誘導等離子體演化過程，捕捉瞬態變化。相較于ICCD, emICCD最大增益可達10000倍，在弱光探測更具優勢，結合了EMCCD的特點，讀出速度更快。對微弱信號的放大特點，更快的采樣，更短的曝光，可避免樣品的損壞，應用于樣品量少如宇宙微粒，近場微弱光的采集，快速檢測行業等。

會議現場 熱烈的提問答疑

原子光譜及相關技術研究進展分會暨第十五期原子光譜沙龍參與者合影