전통적인 저반복률 고체 레이저를 사용하는 레이저 유도 붕괴 분광법(Laser-Induced Breakdown Spectroscopy, LIBS)은 장시간 연속 작업 시 안정성 부족 문제가 있다. 광섬유 레이저 유도 붕괴 분광법(Fiber Laser-Induced Breakdown Spectroscopy, FL-LIBS)은 장기 안정성을 제공할 수 있지만, 반복 주파수가 너무 높아 현재는 시간 적분 스펙트럼과 참조 샘플 보정 곡선을 결합한 정량 분석 연구가 이루어지고 있다. 참조 샘플의 한계를 극복하기 위해 본 논문에서는 FL-LIBS 플랫폼에서 고속 고반복률 트리거 게이팅 시스템을 구축하여 플라즈마 순간 스펙트럼을 수집하였고, 보정 없는 정량 분석 알고리즘을 개발했으며 내부 참조선법(Internal Reference Self-absorption Correction, IRSAC)을 개선하여 스펙트럼 자기 흡수 보정을 수행하여 보정 없는 정량 분석의 정확도를 더욱 향상시켰다. 실험 결과 TC4 티타늄 합금의 전체 분석 오차(Distance Error, DE)는 0.883%~3.928%(질량분율)로 보정되지 않은 자기 흡수 효과에 비해 16.879%~26.597%(질량분율) 감소하였다. 이는 본 방법이 고반복률 광섬유 레이저 어블레이션 조건에서 높은 정확도의 보정 없는 정량 분석을 실현할 수 있음을 입증하며 장시간 연속 작업이 가능한 LIBS 시스템에 대한 해결책을 제공한다.

레이저 유도 붕괴 분광법;광섬유 레이저;정량 분석;자기 흡수 효과;자유 보정법