用激光等离子光谱首次直接测量新鲜蔬菜中痕量污染物

高分辨、延时相机帮助研究者们利用激光诱导击穿光谱(LIBS)进行痕量元素的定量检测

　　研究者们利用一种高分辨、时间分辨的光谱系统，首次对新鲜蔬菜中的痕量元素进行了定量检测，该系统基于一种检测激光诱导等离子体产生的发射光的技术。

　　激光诱导击穿光谱(Laser-induced breakdown spectroscopy , LIBS)是一项用于检测痕量元素的灵敏、可靠并且成熟的技术。本研究首次利用LIBS直接测量新鲜蔬菜中潜在有害的痕量元素的浓度，而不只是检测这些有害元素是否存在。

　　该技术表明，对于大众消费的新鲜蔬菜痕量污染物的检测向使用全新的、更快速且更灵敏工具的方向迈出了第一步，同时也向进一步研究土壤污染和食品杂质之间的关系迈出了第一步。这一分析过程中无需样品制备;在马铃薯表面诱导产生激光等离子体，使得这项技术的现场应用成为可能。

　　法国里昂大学的Jin Yu教授领导的研究人员使用一种时间分辨的光谱系统，观察寿命以微妙计的、瞬间等离子体的发射光谱，该系统由安道尔公司(Andor)的伊斯塔(iStar) 像增强电感耦合(ICCD)相机以及Mechelle光谱仪组成，发射光谱通过在马铃薯表面聚焦一束激光脉冲来引发。

　　iStar相机用于记录在固定时间范围内的发射谱，精度为几十个纳秒。匹配的时间分辨检测器可检测电子密度、等离子体温度和痕量元素浓度。

　　“LIBS技术面临的真正考验，是获得如新鲜蔬菜等复杂基质中的痕量元素的定量检测结果，因为我们不知道在待测物表面由激光诱导的等离子体的详细特性，”Yu教授说到，“Andor系统对这项工作非常重要，因为我们能够实现等离子体的时间分辨观测。”

　　基于Andor Mechelle 5000，这一系统可检测非常大的光谱范围——从紫外到红外区。按照Yu教授所说：“Andor系统同样有高分辨。当我们将这些特点组合在一起，我们就可以同时测量大量元素。这的确是一种多元素检测系统。”

　　“有几种金属对人体有害或有益。一个是铜，如果吸收太多就会产生毒性。如果你有一种既灵敏又可靠的技术，你就可以阻止含有过量铜的蔬菜在环境中的生长，从而阻止铜进入食物链，还可以清理蔬菜生长过的地方。” Yu教授团队的成员，来自于佛罗里达大学的马修·博得来(Matthieu Baudelet)博士补充道“热的等离子体能够激发蔬菜中的每种元素——即使存在元素的浓度很低，因此LIBS是一项用于痕量分析的好技术。”