儀器信息網(wǎng)訊 2018年3月24日，第六屆中國激光誘導擊穿光譜技術(shù)研討會（CSLIBS 2018）在西安交通大學召開。CSLIBS 2018由中國光學工程學會激光誘導擊穿光譜專業(yè)委員會主辦，西安交通大學承辦，西安電子科技大學、中國科學院西安光學精密機械研究所協(xié)辦。來自科研院校的專家學者以及相關(guān)企業(yè)、儀器設(shè)備公司的200多位代表參加了此次會議。

CSLIBS 2018會議現(xiàn)場

　　會議舉行了簡短的開幕式，激光誘導擊穿光譜專業(yè)委員會副主任陸繼東、西安交通大學能動學院副院長趙亮分別致歡迎辭，西安交通大學王珍珍教授主持開幕式。致辭中，陸繼東副主任表示，本次會議有許多熱愛激光誘導擊穿光譜的老朋友，也有非常多的來自各個領(lǐng)域的新朋友，會議將以“能源動力”為主題展開廣泛的交流。趙亮副院長介紹了西安交大能動學院的概況，以及學院開展激光誘導擊穿光譜研究工作的情況。二位都預(yù)祝此次會議取得圓滿成功和豐碩成果。

激光誘導擊穿光譜專業(yè)委員會副主任陸繼東

西安交通大學能動學院副院長趙亮

西安交通大學王珍珍教授

　　激光誘導擊穿光譜(Laser Induced Breakdown Spectroscopy，LIBS)利用激光功率密度非常高的特點，與物質(zhì)(氣體、固體、液體)直接相互作用，從而產(chǎn)生高溫等離子體，待測元素在高溫等離子體中激發(fā)或電離，根據(jù)特征譜線進行定性分析，根據(jù)特征譜線的強度進行定量分析。LIBS具有不需要樣品準備、多元素同時檢測、測量速度快、可遠程非接觸測量、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成簡單等諸多優(yōu)點，因此，在2004年的一篇綜述文章中，世界著名的光譜分析專家James Winefordner博士稱之為化學分析技術(shù)的“未來之星”。

　　不過，LIBS是一個優(yōu)點與缺點都非常明顯的分析技術(shù)。由于受不可控的激光-物質(zhì)(無法通過樣品準備進行精確控制)相互作用的影響，加上其后的激光-等離子體(由激光燒蝕產(chǎn)生)、等離子體-環(huán)境氣體、等離子體-激波(由等離子體快速碰撞產(chǎn)生)之間相互作用過程中受多種不確定因素的影響，導致LIBS系統(tǒng)信號測量不確定度較高，可重復性精度較差；受基體效應(yīng)的影響，測量誤差也相對較大。

　　所以，關(guān)于對LIBS的看法也有著很多不同的聲音，看好、不看好都有。對此，上海交通大學俞進教授和清華大學王哲教授都曾說到，LIBS在短短的時間內(nèi)吸引了大量學者和工業(yè)界人士的關(guān)注，是因為LIBS能夠解決其他技術(shù)不能解決的問題。而對于LIBS能不能用的問題，二人如此說到，“LIBS肯定能用，但不能用在所有地方，讓LIBS做自己能做的事情！”

　　如此，也意味著在今后一段時間內(nèi)，LIBS還需要進行大量的機理、數(shù)據(jù)處理、應(yīng)用研究，積極和其他儀器配合，開發(fā)商業(yè)化定量分析技術(shù)......，雖然這個過程可能會有點長，但是對于推動LIBS技術(shù)發(fā)展、實現(xiàn)其大規(guī)模商業(yè)應(yīng)用來說，這些都是非常重要的。

　　CSLIBS 2018為期兩天，在第一天，西安交通大學嚴俊杰教授、西安電子科技大學邵曉鵬教授分別做主題報告。

西安交通大學嚴俊杰教授

報告題目：燃煤電站調(diào)峰過程的能耗和環(huán)保性能理論研究

　　實現(xiàn)靈活運行、深層次節(jié)能減排是燃煤發(fā)電行業(yè)發(fā)展面臨的機遇與挑戰(zhàn)，提升燃煤電站調(diào)峰過程的能效、速率并降低排放是重點、難點、熱點問題。針對這一關(guān)鍵問題，嚴俊杰教授研究團隊進行了10 余年的持續(xù)研究，建立了燃煤發(fā)電機組全廠瞬態(tài)模型，通過研究燃煤機組變負荷瞬態(tài)過程中熱工控制與熱力系統(tǒng)的耦合匹配特性，獲得了燃煤發(fā)電機組瞬態(tài)過程能耗特性，揭示了節(jié)能機理；研究了通過熱力系統(tǒng)與熱工控制耦合匹配實現(xiàn)機組變負荷速率提升的基礎(chǔ)理論問題，并利用LIBS等分析技術(shù)定量分析了靈活運行對機組排放特性的影響規(guī)律。

西安電子科技大學邵曉鵬教授

報告題目：計算成像技術(shù)及應(yīng)用

　　傳統(tǒng)光學成像技術(shù)由于受到物理上的限制，在探測距離、成像分辨率與視場等方面存在著矛盾。為了實現(xiàn)更高、更遠、更小的要求，引出計算成像技術(shù)的概念。邵曉鵬教授通過對計算成像技術(shù)的深入分析，對其數(shù)學問題和物理機制進行了深入的探討。并重點討論了計算成像技術(shù)的發(fā)展，分別介紹了多孔徑成像技術(shù)、散射成像技術(shù)、編碼成像技術(shù)、偏振成像技術(shù)以及光聲成像技術(shù)等，并針對SWaP 的要求，提出了基于全局優(yōu)化全新的光學系統(tǒng)設(shè)計思路。最后，針對人工智能技術(shù)在光電系統(tǒng)中的應(yīng)用，闡述了超分辨率重建技術(shù)和TLD目標跟蹤技術(shù)，并對計算成像技術(shù)的發(fā)展進行了總結(jié)與展望。

　　與上屆研討會有所不同的是，在CSLIBS 2018的第一天進行的報告中，LIBS應(yīng)用研究的內(nèi)容有一定的增加。部分報告內(nèi)容如下：

華南理工大學陸繼東教授

報告題目：能源轉(zhuǎn)化過程對于光學測量的需求和LIBS 技術(shù)的可能潛力

　　以煤炭為首的化石能源以及生物質(zhì)能的轉(zhuǎn)化是一個復雜的物理化學過程，而能源清潔轉(zhuǎn)化系統(tǒng)的安全、可靠、經(jīng)濟運行取決于對全流程關(guān)鍵參數(shù)的快速、在線檢測。因此，急需發(fā)展合適的光學測量技術(shù)。報告中，陸繼東教授綜合分析了能源轉(zhuǎn)化過程中基礎(chǔ)研究和工業(yè)應(yīng)用對光學測量的需求，結(jié)合其研究團隊的多年研究進展對LIBS技術(shù)在能源轉(zhuǎn)化過程中的應(yīng)用、瓶頸和前景進行了深入的探討和分析。

　　其后，陸繼東教授團隊的董美蓉、姚順春分別做題為“激光誘導擊穿光譜技術(shù)應(yīng)用于單顆粒煤燃燒過程特性研究”、“直接測量顆粒流的等離子體光譜優(yōu)化方法研究”的報告。報告分別介紹了在煤燃燒前、燃燒過程中、燃燒后等環(huán)節(jié)利用LIBS進行的研究工作所取得的進展。

西安交通大學王金華教授

報告題目：高壓預(yù)混湍流火焰結(jié)構(gòu)和動力學實驗研究

　　王金華在報告中介紹了利用OH-PLIF（平面激光誘導氫氧基熒光技術(shù)）火焰結(jié)構(gòu)激光診斷技術(shù)開展高壓預(yù)混湍流火焰結(jié)構(gòu)和動力學實驗研究，包括兩個方面：一是在層流平面火焰和預(yù)混層流本生燈火焰上，利用OH-PLIF 獲得局部拉伸火焰的反應(yīng)區(qū)結(jié)構(gòu)，研究火焰自身對于固有擾動、拉伸、流場擾動的響應(yīng)規(guī)律和機理；二是在準各向同性預(yù)混湍流火焰本生燈上，結(jié)合高壓燃燒實驗平臺，定量控制湍流場參數(shù)、火焰自身參數(shù)，利用OH-PLIF 獲得湍流火焰瞬時火焰結(jié)構(gòu)及其統(tǒng)計表征，研究流場、火焰自身與湍流火焰結(jié)構(gòu)參數(shù)三者的作用規(guī)律和機理。

中國工程物理研究院材料研究所李常茂博士

報告題目：LIBS 在核材料分析領(lǐng)域應(yīng)用研究進展

　　發(fā)展核能對優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)、保障能源安全、促進污染減排和應(yīng)對氣候變化具有重要作用。然而核裂變材料擁有高放射性，給傳統(tǒng)成分分析手段帶來困難。而核材料分析是LIBS優(yōu)勢應(yīng)用領(lǐng)域之一，可以說也是LIBS 技術(shù)發(fā)展及應(yīng)用的一大機遇。在國際上，LIBS分析核材料正成為一大熱點，其發(fā)表的相關(guān)論文數(shù)量快速增長，而在我們國內(nèi)，相關(guān)論文幾乎為“0”。

　　李常茂博士在報告中介紹了核燃料循環(huán)基本環(huán)節(jié)基礎(chǔ)上，介紹了LIBS 在鈾含量檢測、放射性同位素分析、核污染遠程分析等方面的研究現(xiàn)狀。如，鈾、钚基體光譜復雜，對LIBS光譜分辨率有極高要求；微量鈾分析靈敏度低至150ppm，鈾钚材料中雜質(zhì)元素分析靈敏度低至100~500ppm，但均嚴重依賴于基體光譜復雜度；LIBS分辨同位素效果一般，目前僅能分辨具有較大同位素位移的核素，且需要特定的氣氛條件；遠程LIBS分析距離高達30m，核污染檢測靈敏度約為10~100ugcm2，但嚴重依賴于基體材料。

Poster Session

　　更多會議內(nèi)容請見后續(xù)報道。

　　第六屆中國LIBS研討會閉幕 2019相約安徽

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