Analyse sans étalonnage de l’alliage de titane TC4 par spectroscopie de rupture induite par laser à fibre optique à haute fréquence répétitive

ZHU Fangyin ,  

LIN Ruitao ,  

WANG Bin ,  

JIANG Erlong ,  

ZHAO Nan ,  

ZHOU Wenwen ,  

ZHENG Shaofeng ,  

LI Jiaming ,  

ZHANG Qingmao ,  

摘要

Les lasers solides basse fréquence utilisés dans la spectroscopie par rupture induite par laser (Laser-Induced Breakdown Spectroscopy, LIBS) présentent un problème de stabilité insuffisante lors d’un fonctionnement continu de longue durée. La spectroscopie par rupture induite par laser à fibre optique (Fiber Laser-Induced Breakdown Spectroscopy, FL-LIBS), bien qu’offrant une meilleure stabilité à long terme, a une fréquence de répétition trop élevée. Ainsi, les études actuelles utilisent l’intégration temporelle du spectre combinée à une courbe d’étalonnage avec un échantillon de référence pour l’analyse quantitative. Pour se libérer des contraintes liées aux échantillons de référence, cet article propose un système de déclenchement à haute fréquence sur plateforme FL-LIBS permettant l’acquisition du spectre transitoire du plasma, développe un algorithme d’analyse quantitative sans étalonnage, et améliore la méthode de ligne de référence interne (Internal Reference Self-absorption Correction, IRSAC) pour la correction de l’auto-absorption spectrale, augmentant davantage la précision de l’analyse quantitative sans étalonnage. Les résultats expérimentaux montrent que l’erreur globale d’analyse de l’alliage TC4 (Distance Error, DE) est comprise entre 0,883 % et 3,928 % (fraction massique), la réduction de l’effet d’auto-absorption non corrigé étant de 16,879 % à 26,597 % (fraction massique). Ceci prouve que cette méthode peut réaliser une analyse quantitative sans étalonnage très précise sous les conditions d’ablation laser à haute fréquence par fibre, offrant une solution aux systèmes LIBS fonctionnant en continu sur de longues périodes.

关键词

spectroscopie de rupture induite par laser;laser à fibre optique;analyse quantitative;effet d’auto-absorption;methode sans étalonnage

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