激光诱导击穿光谱(Laser Induced Breakdown Spectroscopy,简称LIBS),又称作激光诱导等离子体光谱(Laser Induced Plasma Spectroscopy,简称LIPS),作为原子发射光谱(AES)中的一种,凭借其操作简单方便、成本低廉、检测范围广(固态、液态和气态)等优点,在物质元素分析方面独树一帜。其基本原理是一束高能量密度激光脉冲照射并烧蚀样品,样品由于烧蚀作用瞬间被加热至上万度而发生熔化、气化,并在激光辐射区的上方形成了高温高密度的等离子体,等离子体中包含原子、分子、离子、电子和一些团簇等。一般通过透镜收集等离子体辐射的光信号汇聚到光纤上,光纤和光谱仪耦合后,将辐射的光信号传输到探测器中,根据辐射光谱信号的波长和强度来测定样品元素的组成和含量。LIBS技术具有许多独特的优点,但在一些特定的应用领域中,探测的精度低和检测灵敏度差相对来说是它的缺点。因此,提高LIBS光谱强度来提高其灵敏度成为人们研究的热点问题,进而一些提高精度和检测灵敏度的实验技术应运而生,其中,比较具有代表性的包括火花放电辅助LIBS、预加热LIBS、磁约束LIBS、空间约束LIBS和双脉冲LIBS等。本论文主要分为六个章节。第一章介绍了LIBS技术的基础原理、LIBS技术的优点及其应用和提高LIBS光谱强度的一些方法。在提高LIBS光谱强度部分,先介绍了火花放电辅助LIBS、预加热LIBS和磁约束LIBS的增强方法;后着重讨论了空间约束LIBS的增强方法,主要介绍了圆柱形腔约束的LIBS和各种形状腔约束的LIBS对光谱的影响。第二章研究了飞秒激光偏振对成丝诱导击穿光谱的影响,利用光学发射光谱法得到了沿线和圆偏振飞秒激光成丝距离的光谱强度钳箍区的长度,得出与线性偏振相比,圆偏振情况获得的光谱强度沿着成丝传播路径上的光谱强度具有更好的稳定性。第三章研究了聚焦条件下线和圆偏振对飞秒激光诱导击穿黄铜的光谱强度、等离子体温度和电子密度的影响,结果表明,圆偏振下的光谱强度、等离子体温度和电子密度的均高于线偏振的情况。第四章研究了样品表面到几何焦点距离对飞秒激光诱导PMMA等离子体中CN分子的光谱强度、振动温度和谱线宽度的影响,结果表明,几何焦点不是最强光谱的位置,最强辐射的位置由于自聚焦效应会向聚焦透镜方向移动,同时CN在光谱最强位置处的振动温度和谱线宽度最低。第五章研究了透镜聚焦距离对飞秒激光诱导Al等离子体中Al(I)谱线、AlO分子光谱强度和等离子体温度的影响,结果表明,随着透镜聚焦距离的增加,光谱延着距离呈现出两个峰值辐射强度,这是由于飞秒激光在空气中传播会产生自聚焦、散焦和再聚焦效应。最后,第六章总结了本论文的研究主旨,并对目前研究工作中的不足和未来研究工作的方向提出了一些建议。