郭 锐，张 雷，樊娟娟，张向杰，李 逸

1. 山西农业大学文理学院，山西 太谷 030801

2. 山西大学激光光谱研究所，山西 太原 030006

3. 太原紫晶科技有限公司，山西 太原 030006

4. 山西中条山新型建材有限公司，山西 临汾 041000

基于激光诱导击穿光谱的化验室水泥质量检测设备研制

郭 锐1，张 雷2，樊娟娟2，张向杰3，李 逸4

1. 山西农业大学文理学院，山西 太谷 030801

2. 山西大学激光光谱研究所，山西 太原 030006

3. 太原紫晶科技有限公司，山西 太原 030006

4. 山西中条山新型建材有限公司，山西 临汾 041000

研制了一套基于激光诱导击穿光谱(LIBS)的化验室水泥质量检测设备，可对水泥生熟料成分及率值进行快速检测。对该设备的总体结构、光学系统、样本制备、光谱处理方法等几方面进行了介绍。通过内标法建立定标模型，将LIBS测量结果与X射线荧光光谱分析(XRF)结果进行了对比分析，该套LIBS设备对水泥生熟料中CaO，SiO2，Al2O3和Fe2O3测量的平均绝对误差分别为0.46%，0.25%，0.13%和0.05%，对水泥熟料率值KH，SM，IM测量的平均绝对误差分别为0.02，0.05和0.04； 通过计算激发产生的等离子体温度和电子密度，验证了激光诱导水泥等离子体处于局部热平衡(LTE)态。

激光诱导击穿光谱； 水泥生熟料； 平均绝对误差； 率值； 局部热平衡态

引 言

水泥作为国家经济建设的重要基础性材料，被广泛应用于住宅、道路、桥梁、水利等诸多建筑工程中。水泥质量的优劣不仅影响着建筑工程的安全，也与人民群众的生命财产和国家的经济发展密切相关。为了保证水泥材料的高质量，同时最大程度地提高成本效益，就必须能够快速准确地分析出水泥中的生熟料成分(CaO，SiO2，Al2O3，Fe2O3)及熟料率值(KH，SM，IM)。……