用激光等離子光譜首次直接測量新鮮蔬菜中痕量污染物

高分辨、延時相機幫助研究者們利用激光誘導擊穿光譜(LIBS)進行痕量元素的定量檢測

　　研究者們利用一種高分辨、時間分辨的光譜系統，首次對新鮮蔬菜中的痕量元素進行了定量檢測，該系統基于一種檢測激光誘導等離子體產生的發射光的技術。

　　激光誘導擊穿光譜(Laser-induced breakdown spectroscopy , LIBS)是一項用于檢測痕量元素的靈敏、可靠并且成熟的技術。本研究首次利用LIBS直接測量新鮮蔬菜中潛在有害的痕量元素的濃度，而不只是檢測這些有害元素是否存在。

　　該技術表明，對于大眾消費的新鮮蔬菜痕量污染物的檢測向使用全新的、更快速且更靈敏工具的方向邁出了第一步，同時也向進一步研究土壤污染和食品雜質之間的關系邁出了第一步。這一分析過程中無需樣品制備;在馬鈴薯表面誘導產生激光等離子體，使得這項技術的現場應用成為可能。

　　法國里昂大學的Jin Yu教授領導的研究人員使用一種時間分辨的光譜系統，觀察壽命以微妙計的、瞬間等離子體的發射光譜，該系統由安道爾公司(Andor)的伊斯塔(iStar) 像增強電感耦合(ICCD)相機以及Mechelle光譜儀組成，發射光譜通過在馬鈴薯表面聚焦一束激光脈沖來引發。

　　iStar相機用于記錄在固定時間范圍內的發射譜，精度為幾十個納秒。匹配的時間分辨檢測器可檢測電子密度、等離子體溫度和痕量元素濃度。

　　“LIBS技術面臨的真正考驗，是獲得如新鮮蔬菜等復雜基質中的痕量元素的定量檢測結果，因為我們不知道在待測物表面由激光誘導的等離子體的詳細特性，”Yu教授說到，“Andor系統對這項工作非常重要，因為我們能夠實現等離子體的時間分辨觀測。”

　　基于Andor Mechelle 5000，這一系統可檢測非常大的光譜范圍——從紫外到紅外區。按照Yu教授所說：“Andor系統同樣有高分辨。當我們將這些特點組合在一起，我們就可以同時測量大量元素。這的確是一種多元素檢測系統。”

　　“有幾種金屬對人體有害或有益。一個是銅，如果吸收太多就會產生毒性。如果你有一種既靈敏又可靠的技術，你就可以阻止含有過量銅的蔬菜在環境中的生長，從而阻止銅進入食物鏈，還可以清理蔬菜生長過的地方。” Yu教授團隊的成員，來自于佛羅里達大學的馬修·博得來(Matthieu Baudelet)博士補充道“熱的等離子體能夠激發蔬菜中的每種元素——即使存在元素的濃度很低，因此LIBS是一項用于痕量分析的好技術。”