儀器信息網(wǎng)訊 2018年3月24日，第六屆中國(guó)激光誘導(dǎo)擊穿光譜技術(shù)研討會(huì)（CSLIBS 2018）在西安交通大學(xué)召開(kāi)。CSLIBS 2018由中國(guó)光學(xué)工程學(xué)會(huì)激光誘導(dǎo)擊穿光譜專(zhuān)業(yè)委員會(huì)主辦，西安交通大學(xué)承辦，西安電子科技大學(xué)、中國(guó)科學(xué)院西安光學(xué)精密機(jī)械研究所協(xié)辦。來(lái)自科研院校的專(zhuān)家學(xué)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(huì)議。

CSLIBS 2018會(huì)議現(xiàn)場(chǎng)

　　會(huì)議舉行了簡(jiǎn)短的開(kāi)幕式，激光誘導(dǎo)擊穿光譜專(zhuān)業(yè)委員會(huì)副主任陸繼東、西安交通大學(xué)能動(dòng)學(xué)院副院長(zhǎng)趙亮分別致歡迎辭，西安交通大學(xué)王珍珍教授主持開(kāi)幕式。致辭中，陸繼東副主任表示，本次會(huì)議有許多熱愛(ài)激光誘導(dǎo)擊穿光譜的老朋友，也有非常多的來(lái)自各個(gè)領(lǐng)域的新朋友，會(huì)議將以“能源動(dòng)力”為主題展開(kāi)廣泛的交流。趙亮副院長(zhǎng)介紹了西安交大能動(dòng)學(xué)院的概況，以及學(xué)院開(kāi)展激光誘導(dǎo)擊穿光譜研究工作的情況。二位都預(yù)祝此次會(huì)議取得圓滿(mǎn)成功和豐碩成果。

激光誘導(dǎo)擊穿光譜專(zhuān)業(yè)委員會(huì)副主任陸繼東

西安交通大學(xué)能動(dòng)學(xué)院副院長(zhǎng)趙亮

西安交通大學(xué)王珍珍教授

　　激光誘導(dǎo)擊穿光譜(Laser Induced Breakdown Spectroscopy，LIBS)利用激光功率密度非常高的特點(diǎn)，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(cè)元素在高溫等離子體中激發(fā)或電離，根據(jù)特征譜線進(jìn)行定性分析，根據(jù)特征譜線的強(qiáng)度進(jìn)行定量分析。LIBS具有不需要樣品準(zhǔn)備、多元素同時(shí)檢測(cè)、測(cè)量速度快、可遠(yuǎn)程非接觸測(cè)量、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成簡(jiǎn)單等諸多優(yōu)點(diǎn)，因此，在2004年的一篇綜述文章中，世界著名的光譜分析專(zhuān)家James Winefordner博士稱(chēng)之為化學(xué)分析技術(shù)的“未來(lái)之星”。

　　不過(guò)，LIBS是一個(gè)優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)都非常明顯的分析技術(shù)。由于受不可控的激光-物質(zhì)(無(wú)法通過(guò)樣品準(zhǔn)備進(jìn)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(guò)程中受多種不確定因素的影響，導(dǎo)致LIBS系統(tǒng)信號(hào)測(cè)量不確定度較高，可重復(fù)性精度較差；受基體效應(yīng)的影響，測(cè)量誤差也相對(duì)較大。

　　所以，關(guān)于對(duì)LIBS的看法也有著很多不同的聲音，看好、不看好都有。對(duì)此，上海交通大學(xué)俞進(jìn)教授和清華大學(xué)王哲教授都曾說(shuō)到，LIBS在短短的時(shí)間內(nèi)吸引了大量學(xué)者和工業(yè)界人士的關(guān)注，是因?yàn)長(zhǎng)IBS能夠解決其他技術(shù)不能解決的問(wèn)題。而對(duì)于LIBS能不能用的問(wèn)題，二人如此說(shuō)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(shí)間內(nèi)，LIBS還需要進(jìn)行大量的機(jī)理、數(shù)據(jù)處理、應(yīng)用研究，積極和其他儀器配合，開(kāi)發(fā)商業(yè)化定量分析技術(shù)......，雖然這個(gè)過(guò)程可能會(huì)有點(diǎn)長(zhǎng)，但是對(duì)于推動(dòng)LIBS技術(shù)發(fā)展、實(shí)現(xiàn)其大規(guī)模商業(yè)應(yīng)用來(lái)說(shuō)，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(xué)嚴(yán)俊杰教授、西安電子科技大學(xué)邵曉鵬教授分別做主題報(bào)告。

西安交通大學(xué)嚴(yán)俊杰教授

報(bào)告題目：燃煤電站調(diào)峰過(guò)程的能耗和環(huán)保性能理論研究

　　實(shí)現(xiàn)靈活運(yùn)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(jī)遇與挑戰(zhàn)，提升燃煤電站調(diào)峰過(guò)程的能效、速率并降低排放是重點(diǎn)、難點(diǎn)、熱點(diǎn)問(wèn)題。針對(duì)這一關(guān)鍵問(wèn)題，嚴(yán)俊杰教授研究團(tuán)隊(duì)進(jìn)行了10 余年的持續(xù)研究，建立了燃煤發(fā)電機(jī)組全廠瞬態(tài)模型，通過(guò)研究燃煤機(jī)組變負(fù)荷瞬態(tài)過(guò)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(jī)組瞬態(tài)過(guò)程能耗特性，揭示了節(jié)能機(jī)理；研究了通過(guò)熱力系統(tǒng)與熱工控制耦合匹配實(shí)現(xiàn)機(jī)組變負(fù)荷速率提升的基礎(chǔ)理論問(wèn)題，并利用LIBS等分析技術(shù)定量分析了靈活運(yùn)行對(duì)機(jī)組排放特性的影響規(guī)律。

西安電子科技大學(xué)邵曉鵬教授

報(bào)告題目：計(jì)算成像技術(shù)及應(yīng)用

　　傳統(tǒng)光學(xué)成像技術(shù)由于受到物理上的限制，在探測(cè)距離、成像分辨率與視場(chǎng)等方面存在著矛盾。為了實(shí)現(xiàn)更高、更遠(yuǎn)、更小的要求，引出計(jì)算成像技術(shù)的概念。邵曉鵬教授通過(guò)對(duì)計(jì)算成像技術(shù)的深入分析，對(duì)其數(shù)學(xué)問(wèn)題和物理機(jī)制進(jìn)行了深入的探討。并重點(diǎn)討論了計(jì)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(duì)SWaP 的要求，提出了基于全局優(yōu)化全新的光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路。最后，針對(duì)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(biāo)跟蹤技術(shù)，并對(duì)計(jì)算成像技術(shù)的發(fā)展進(jìn)行了總結(jié)與展望。

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

華南理工大學(xué)陸繼東教授

報(bào)告題目：能源轉(zhuǎn)化過(guò)程對(duì)于光學(xué)測(cè)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(gè)復(fù)雜的物理化學(xué)過(guò)程，而能源清潔轉(zhuǎn)化系統(tǒng)的安全、可靠、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行取決于對(duì)全流程關(guān)鍵參數(shù)的快速、在線檢測(cè)。因此，急需發(fā)展合適的光學(xué)測(cè)量技術(shù)。報(bào)告中，陸繼東教授綜合分析了能源轉(zhuǎn)化過(guò)程中基礎(chǔ)研究和工業(yè)應(yīng)用對(duì)光學(xué)測(cè)量的需求，結(jié)合其研究團(tuán)隊(duì)的多年研究進(jìn)展對(duì)LIBS技術(shù)在能源轉(zhuǎn)化過(guò)程中的應(yīng)用、瓶頸和前景進(jìn)行了深入的探討和分析。

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

西安交通大學(xué)王金華教授

報(bào)告題目：高壓預(yù)混湍流火焰結(jié)構(gòu)和動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)研究

　　王金華在報(bào)告中介紹了利用OH-PLIF（平面激光誘導(dǎo)氫氧基熒光技術(shù)）火焰結(jié)構(gòu)激光診斷技術(shù)開(kāi)展高壓預(yù)混湍流火焰結(jié)構(gòu)和動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)研究，包括兩個(gè)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(duì)于固有擾動(dòng)、拉伸、流場(chǎng)擾動(dòng)的響應(yīng)規(guī)律和機(jī)理；二是在準(zhǔn)各向同性預(yù)混湍流火焰本生燈上，結(jié)合高壓燃燒實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，定量控制湍流場(chǎng)參數(shù)、火焰自身參數(shù)，利用OH-PLIF 獲得湍流火焰瞬時(shí)火焰結(jié)構(gòu)及其統(tǒng)計(jì)表征，研究流場(chǎng)、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(jī)理。

中國(guó)工程物理研究院材料研究所李常茂博士

報(bào)告題目：LIBS 在核材料分析領(lǐng)域應(yīng)用研究進(jìn)展

　　發(fā)展核能對(duì)優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)、保障能源安全、促進(jìn)污染減排和應(yīng)對(duì)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(lái)困難。而核材料分析是LIBS優(yōu)勢(shì)應(yīng)用領(lǐng)域之一，可以說(shuō)也是LIBS 技術(shù)發(fā)展及應(yīng)用的一大機(jī)遇。在國(guó)際上，LIBS分析核材料正成為一大熱點(diǎn)，其發(fā)表的相關(guān)論文數(shù)量快速增長(zhǎng)，而在我們國(guó)內(nèi)，相關(guān)論文幾乎為“0”。

　　李常茂博士在報(bào)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(cè)、放射性同位素分析、核污染遠(yuǎn)程分析等方面的研究現(xiàn)狀。如，鈾、钚基體光譜復(fù)雜，對(duì)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(yán)重依賴(lài)于基體光譜復(fù)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(yuǎn)程LIBS分析距離高達(dá)30m，核污染檢測(cè)靈敏度約為10~100ugcm2，但嚴(yán)重依賴(lài)于基體材料。

Poster Session

　　更多會(huì)議內(nèi)容請(qǐng)見(jiàn)后續(xù)報(bào)道。

　　第六屆中國(guó)LIBS研討會(huì)閉幕 2019相約安徽

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