聚焦LIBS定量分析——第二届国际LIBS峰会在青岛召开

        仪器信息网讯2021年10月17日，由中国光学工程学会 LIBS专委会主办，中国海洋大学承办，仪器信息网、清华大学、青岛海洋科学与技术试点国家实验室、山东省科学院海洋仪器仪表研究所、青岛大学等承办“第四届亚洲激光诱导击穿光谱学术会议(ASLIBS 2021)”在青岛召开。

ASLIBS 2021同期联合清华大学举办了第二届国际LIBS峰会(LIBS Summit)，邀请LIBS学界国际顶级专家，围绕LIBS关键问题和技术基础开展系列专题讲座。而且，峰会通过设立大奖激励研究者为LIBS发展做出更大的贡献，并为参会者提供与顶级LIBS科学家充分交流时间，也提升了年轻学者对LIBS的理解，从而培养他们为LIBS发展做更大贡献的能力。线上、线下共有400多人参加了本次峰会。

会议现场

鉴于当前疫情形势，为切实保障参会代表的身体健康，ASLIBS 2021和第二届国际LIBS峰会都以面对面会议（面向中国与会者）和在线会议（面向中国大陆以外的与会者）相结合的形式举办。

国际LIBS峰会主席、清华大学王哲教授致开幕词

王哲在致辞中表示，几年来，我们已经意识到，我们现在正处于LIBS实现广泛商业化的门槛，这对于进一步提高对LIBS基本原理的理解、构建更优化的LIBS系统、建立更复杂和准确的量化方法、获得更多的应用经验具有重要意义。为了克服这一门槛，我们于2018年发起了国际LIBS峰会，设立了世界上最高的LIBS奖，称为国际LIBS峰会奖或中国mini诺贝尔LIBS奖，以鼓励研究人员为LIBS技术及其应用做出更多贡献，并教育中国的年轻研究人员为LIBS的未来成就做好准备。第一届国际LIBS峰会于2019年7月在北京成功举行，NicoloOmenetto教授因其在LIBS基础研究中的贡献而获得国际LIBS峰会奖。MohamadSabsabi博士、Vincezo Pallschi博士和JavierLaserna博士获得提名奖。会议鼓励了世界各地的研究人员，并为中国的研究人员提供了与这些顶尖研究人员就LIBS基础研究进行深入交流的机会。

第二届国际LIBS峰会今天召开，会议主题为LIBS定量分析。本次峰会发挥充分交流的传统，安排了充足的报告和提问时间，每个大会主题报告时间为45分钟，提问环节时间也为35分钟，让报告专家尽最大可能为参会学者答疑解惑，帮助参会学者提升研究水平和能力。

Prof.Reinhard Noll，Fraunhofer Institute for Laser Technology（ILT）and RWTH Aachen University

报告题目：LIBS quantification – approaches and results

“LIBS定量”主题一直是ILT光谱课题组开展科学和工程工作的关键驱动力。LIBS定量对于将LIBS的研发工作成果转移到工业应用具有决定性作用。

在20多年的时间跨度内，Reinhard Noll团队主要关注以下分析矩阵：钢和铝；土壤、聚合物、水泥、耐火材料、废弃电子电气设备（WEEE）；炉渣；涂层（锌、铝）；颗粒物。此次报告中，Reinhard Noll教授概述定量、分析性能、各种LIBS设置和工业用LIBS系统，并展示通过这些方法获得的定量结果。

Prof. VincenzoPalleschi，National Research Council and University of Pisa

报告题目：Calibration-Free LIBS

本次峰会的主题是LIBS量化。这将使我有机会谈谈无校准LIBS，这是我与同事AlessandroCiucci、Simone Rastelli和ElisabettaTognoni在20多年前共同开发的分析方法。1999年发表的首次描述该方法的论文是LIBS历史上引用最多的研究论文，不包括评论和书籍。应该假设在LIBS中工作的每个人都至少知道该方法的基本原理，该方法完全克服了与LIBS中基质效应相关的问题，并允许对各种材料进行快速无标准分析。在

本次报告中，VincenzoPalleschi教授在从CF-LIBS方法的基本假设开始，然后介绍我和我的团队对原始想法所做的重要改进。我将介绍我设计的用于补偿CF-LIBS分析中自吸收效应的方法，利用3D（时间分辨）Boltzmann图可以实现的技术改进，直到最近开发的单点校准方法，该方法大大提高了CF-LIBS技术的真实性，以及CF-LIBS与人工神经网络的集成，用于复杂（非均匀）材料的快速无标准映射和成分定量分析。

Prof. JavierLaserna，University of Malaga

报告题目：Progress and frontiers in laser-induced breakdown spectroscopy

激光诱导击穿光谱（LIBS）是目前光谱分析领域最活跃的细分研究领域之一。LIBS应用范围广泛，在地质勘探到工业检查、环境监测到生物医学和法医分析、文化遗产到国土安全等领域已成为化学分析的强大替代技术。具有超短激光脉冲能量扩展能力的LIBS仪器的成功研制，从而更好地理解LIBS的基本问题，尤其是激光与物质的相互作用、等离子体动力学和性质等。在过去的十年中，从传统的毫微秒单脉冲烧蚀到多脉冲、多波长激发的化学信息已经取得了重大进展。这些进步使检测限、方法的精密度和准确度有了实质性的提高。

虽然LIBS确实在许多基于化学测量的实验室中具有实用价值，但当它用于更传统的分析技术无法实现的应用时，这项技术的真正潜力变得显而易见。水下LIBS对远距离物体元素组成的分析和检查构成了LIBS独有能力的例子。在本次报告中，avier Laserna教授概述LIBS从最初的概念到当前的技术。将讨论与当代化学分析相关的LIBS研究，包括创新性能突破和新兴应用。

Prof.Mohammud Sabsabi，National Research Council Canada

报告题目：Quantitative aspects of Laser-Induced Breakdown Spectroscopy: A personal overview of achievements on the LIBS technology path, past, present and perspectives

LIBS技术涉及多个科学领域，如激光-物质相互作用、等离子体物理、原子物理、等离子体化学、光谱学、电光和信号处理。LIBS等离子体是瞬态的，不同于静止的电感耦合等离子体、电弧等离子体或辉光放电等离子体。这一特性决定了将用于其他发射光谱技术的一些工具转移到LIBS上的能力受到一些限制。因此，多年来LIBS的发展与工具开发及其性能的持续改进的进展密切相关。在过去的三十年中，人们进行了大量的研究来提高LIBS的性能。同时，固态激光器、电光探测器和信号处理领域的动态技术被LIBS成功利用。用于多元素分析的LIBS仪器的分析性能现在达到了与经典方法相同甚至更好的水平。

目前LIBS被认为是分析光谱学领域最活跃的研究领域之一。在本报告中，Prof.Mohammud Sabsabi重点介绍了其实验室进行的LIBS定量分析的最重要的研究贡献，包括旨在提高LIB的分析价值的新方法。最后，Prof.Mohammud Sabsabi对LIBS的发展和未来前景提出了个人的看法。

Prof.ZheWang，Tsinghua University

报告题目：Recent advances in laser-induced breakdown spectroscopy quantification: From fundamental understanding to data processing

激光诱导击穿光谱（LIBS）被认为是未来化学分析的超级明星，但相对较高的测量不确定度和误差仍然是其技术发展和广泛应用面临的挑战。

在本报告中，王哲总结测量不确定性的产生机制，并解释信号不确定性和基体效应如何影响定量化性能。此外，提出了获取更高的信号重复性和信噪比的等离子体调制方法，包括空间限制、光束整形、混合气体优化等。报告中还讨论了不同的定量化数学定标模型，基于物理原理的校准模型、基于数据驱动的校准模型，及结合两者特点的混合模型。最后，王哲在报告中总结并推荐一个量化改进策略框架，提出了LIBS未来发展的关键步骤和主要出路。

大连理工大学丁洪斌教授、上海交通大学俞进教授主持本次国际LIBS峰会的报告交流环节。

大连理工大学丁洪斌教授

上海交通大学俞进教授

报告结束后进入到了第二届国际LIBS峰会奖的颁奖环节。本届大奖的评奖委员会主席是美国密西西比州立大学JagdishP.Singh教授，Singh教授独立组织了多位国内外专家组成的评奖委员会，通过专家推荐、委员会投票方式，评选出了此次峰会的获奖的科学家。其中，Reinhard Noll获得第二届国际LIBS峰会大奖。VincenzoPalleschi、王哲、Mohammud Sabsabi、Javier Laserna获得第二届国际LIBS峰会提名奖。

第二届国际LIBS峰会颁奖环节

Reinhard Noll获得第二届国际LIBS峰会奖