金属元素在生物组织内发挥着重要的作用。通过分析生物组织内金属元素的分布情况,不仅能够获取组织内的生理状况,而且可以了解生物所处的外部环境。基于激光诱导击穿光谱(Laser-induced Breakdown Spectroscopy,LIBS)的元素成像技术是通过激光剥蚀样本,且在表面附近产生等离子体羽辉,通过光谱仪探测元素光谱信息,并通过扫描点阵的方式获取目标区域内各点的光谱信息,绘制相应的光谱信息伪彩图的成像技术。因其检测速度快、样本制备简便、原位检测、灵敏度高等优点,在生物医学、植物学、地质学等领域被广泛应用。而且,该技术具有检测速度快、多元素分析、空间分辨率高等特点,非常适合生物组织等样本表面的元素分布检测。准分子激光输出在紫外和深紫外波段,光子能量大、热效应低,光斑均匀性较好,能够适应于生物组织表面元素分析。为了满足生物组织元素成像对光斑均匀性、空间分辨率和检测速度的要求,本课题首先搭建了一套基于193nm的准分子激光LIBS的元素成像系统,包括激光器、准直扩束系统、显微成像镜头、光谱仪、位移台等装置;并且设计了一套基于LabVIEW的自动化运行软件,包括Actor Framework、交互模块、光谱仪模块、电动位移模块和数据处理模块;然后对准分子LIBS技术的延迟特性、等离子体温度和电子密度进行了研究;最后制备了贝壳、玉米等生物样本,用上述系统对样本表面进行了自动化扫描和元素成像分析。通过上述开展的实验探究,首先,搭建一套系统装置和控制软件,满足生物组织元素成像对空间分辨率和检测速度的要求;其次,了解准分子LIBS在生物组织元素成像中的技术特点;最后,通过该系统装置对贝壳和玉米进行实验,得到了样本不同元素分布图,并对其进行了一定的分析。基于准分子LIBS的元素成像技术具有快速、便捷和高分辨率等特点,在生物学上有很好的应用前景。