为了实现激光诱导击穿光谱(LIBS)技术对自然水体中痕量Cu元素的快速检测，实验以蒙脱石粉末为吸附基底，富集溶液中的Cu元素后进行LIBS测量。分析样品的发射光谱特性后确定了324.7 nm特征谱线为Cu的分析线；基于不同参数条件下分析谱线的强度和信噪比，得出最佳激光光斑尺寸为100 μm，最优激光能量为45.9 mJ，最佳延迟时间为3 μs。在最佳实验参数条件下，建立了水体中Cu元素的定标曲线，拟合结果显示，线性相关系数为0.996，检测限达到0.03 mg/L。利用该方法对不同地点采集的水样进行检测，所测结果与电感耦合等离子原子发射光谱法测量结果一致，表明该方法可用于自然水体中Cu元素的测量。

为了对原油中金属元素含量进行分析, 利用激光诱导击穿光谱技术分别采用Na光谱的积分强度、峰值强度作定标曲线对高温灼烧后的原油中的Na进行了定量分析。实验中选取Na Ⅰ 588.995nm,Mg Ⅰ 383.230nm,Al Ⅰ 308.215nm,K Ⅰ 404.414nm,Ca Ⅰ 364.441nm,Fe Ⅱ 273.955nm作为分析线对原油样品灼烧后的6种元素进行分析, 测得其质量分数分别为0.0592,0.0029,0.0212,0.0019,0.0072,0.1686, 并得出了定标曲线的线性相关系数及检出限。结果表明, 选用积分强度作定标曲线效果更好;激光诱导击穿光谱技术测量结果与X射线荧光光谱技术对Na的测量结果相对误差为6.28%;激光诱导击穿光谱技术可应用于原油中金属元素含量的测量。

为研究延迟时间对激光诱导击穿光谱信号强弱的影响, 从理论上讨论了光谱信号与延迟时间之间的关系, 利用RT100-HP激光诱导击穿光谱仪对标准样品合成灰岩GBW07716进行了测试, 分析了MnⅠ357.788 nm, WⅡ364.141 nm, WⅠ407.436 nm, WⅠ426.938 nm, CoⅠ387.312 nm等谱线随延迟时间的变化特征。 得到随延迟时间的延长, 光谱信号按指数规律变弱, 不同谱线信号随延迟时间变化的快慢不相同。 离子谱线在延迟时间短时其强度较强, 但随着延迟时间的延长, 离子谱线强度较原子谱线下降得更快些。 对实验数据按指数规律进行了拟合, 其曲线的拟合系数R约0.99。

提出了一种光声效应的反冲压力模型,为了证实这种模型的合理性,讨论了光声信号的大小随激光功率密度的变化关系,得出了随激光功率密度的增大,光声信号会出现一个极大值和一个极小值。