工业废水和生活污水等的直接排放严重危害人类生命安全以及生态环境的保护,对废水进行成分以及含量的检测具有重要意义。常用的对水体中重金属元素检测的方法大多需要对样品进行复杂的预处理,检测效率低,不能多元素同时分析,因此,亟需发展一种实时、原位、可以进行多元素分析的方法。激光诱导击穿光谱技术（Laser-induced breakdown spectroscopy,LIBS）是一种具有快速、实时、无需样品制备、可多元素同时分析的物质检测技术,已被广泛应用于不同形态样品的检测。然而,当LIBS直接用于液体检测时,却面临着诸多技术性难点,液体溅射会污染光学元件,加速等离子体的淬灭;液面波动会影响激光能量与样品的耦合,影响等离子体的稳定性和光谱信号的采集,最终导致检测灵敏度低,可重复性差。基于以上问题,本文开展了三方面的研究。1.LIBS液体薄膜直接测量的方法研究。本文通过两束液柱的碰撞获得了稳定的液膜作为LIBS液体测量的取样方式,该方法具有溅射和波动小、测量稳定性好、可重复性高等优势,由于重金属元素Cr具有较强的危害性,本文配置了不同浓度的Na 2Cr O4溶液作为待测样品进行分析。2.提出了一种等离子体自约束模式测量新方法。与单侧脉冲激发相比,我们提出了一种双侧激光脉冲激发方式的等离子体自约束模式来进行LIBS液体的测量。对实验参数进行优化并进行定量测量,得到了Cr I 357.8 nm和Na I 588.9 nm两条谱线51.26 ppm和2.02 ppm的检测限,该结果好于单侧激发直接测量得到的71.56 ppm和2.52 ppm的结果;同时对等离子体电子密度进行计算,发现等离子体自约束的方式下电子密度高于单侧脉冲激发;对激光与液膜相互作用的动力学过程和等离子体冲击波的动力学过程进行了阴影成像研究,发现等离子体自约束模式下由于两个等离子体冲击波的相互约束,有效地抑制了液膜的溅射和波动,减缓了等离子体的膨胀速度,提高了等离子体的稳定性。3.等离子体自约束双脉冲增强方法研究。在等离子体自约束模式的基础上结合共线双脉冲LIBS进行光谱信号的增强。首先进行了单侧双脉冲LIBS的定量测量,对两束脉冲间的间隔进行了优化,在0.7μs脉冲间隔时,两束脉冲的耦合效果最佳,可以获得最佳的信号增强,进而使用等离子体自约束结合双脉冲的方式得到Cr和Na的检测限分别为47.73 ppm和2.01 ppm,相比于等离子体自约束检测限得到了进一步提高。本文的研究结果表明,等离子体自约束模式是一种可以有效提高测量灵敏度和稳定性的LIBS液体测量方法,能够进行快速、高效的水溶液中元素的定量检测。