在核能發(fā)電過程中，為確保壓水堆安全穩(wěn)定運(yùn)行，需要對(duì)一回路冷卻劑中的鋰和鋅元素進(jìn)行實(shí)時(shí)、高靈敏監(jiān)測(cè)。激光誘導(dǎo)擊穿光譜技術(shù)以其快速實(shí)時(shí)的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，在一回路冷卻劑元素監(jiān)測(cè)領(lǐng)域極具應(yīng)用潛力。然而當(dāng)激光誘導(dǎo)擊穿光譜直接檢測(cè)液體時(shí)，等離子體快速淬滅會(huì)降低其檢測(cè)靈敏度。同時(shí)，傳統(tǒng)的液固轉(zhuǎn)換方法又因“咖啡環(huán)”效應(yīng)，即液體蒸發(fā)時(shí)溶質(zhì)在液滴邊緣富集形成環(huán)狀沉積的現(xiàn)象，導(dǎo)致溶質(zhì)分布不均勻，降低了激光誘導(dǎo)擊穿光譜信號(hào)的穩(wěn)定性。

針對(duì)以上問題，原子能院激光光譜研究團(tuán)隊(duì)提出毛細(xì)效應(yīng)增強(qiáng)激光誘導(dǎo)擊穿光譜新方法。該方法以多孔泡沫鈦?zhàn)鳛楦患?，將泡沫鈦浸泡在溶液中，利用毛?xì)力自驅(qū)動(dòng)作用，使溶質(zhì)隨溶液沿微孔向上遷移并在基底表面富集。研究結(jié)果表明，采用泡沫鈦基底進(jìn)行溶質(zhì)富集后，溶質(zhì)在基底表面均勻分布，“咖啡環(huán)”效應(yīng)得到有效抑制。與傳統(tǒng)濾紙基底相比，采用泡沫鈦基底富集后，激光誘導(dǎo)等離子體演化穩(wěn)定性顯著提升，等離子體溫度、電子密度同步提高，等離子體輻射光譜強(qiáng)度顯著增強(qiáng)。

與此同時(shí)，該方法無需對(duì)基底進(jìn)行額外處理，檢測(cè)過程簡(jiǎn)單、快速，同步提升了液體元素LIBS檢測(cè)靈敏度和信號(hào)穩(wěn)定性，對(duì)鋰和鋅元素的檢出限滿足一回路冷卻劑監(jiān)測(cè)需求。