完成单位：四川大学分析测试中心、四川省分析测试服务中心

完成人：蒋小明、郑成斌、罗进、徐开来、吴鹏、侯贤灯

成果简介：环境与食品等领域样品的现场分析检测可提供即时数据，并能避免传统“采-送-检”造成的样品失真等问题，可支撑相关的及时决策部署；这便要求分析仪器走出实验室，实现现场原位、实时在线分析。原子光谱是重金属元素分析的主要手段，但大都局限于实验室设计和应用，难以直接适配于现场检测要求。因此，本项目的主要研究内容聚焦于原子光谱仪器的核心部件（原子化器/激发源）和样品引入方式，通过设计新型微等离子体提高激发能力和效率，并开发与之适配的进样模式提高进样效率，最终实现基于微等离子体的原子光谱仪器小型化，并满足现场分析的需求。相关成果发表于Environ. Sci. Technol.、Anal. Chem.、Chem. Commun.、J. Anal. At. Spectrom.、TrAC-Trends Anal. Chem.等国际著名期刊，代表作共计10篇；编写专著章节1章，获授权专利5项，软件著作权3项，主持/参加编制标准2项。

创新点及科学价值：原子光谱仪器小型化的核心部件是其激发源，微等离子体具有诸多优点，是激发源的理想选择；但微等离子体技术直接用于原子光谱分析时，普遍存在以下问题：本身的低功耗/功率导致的激发能力相对有限，易受样品中水分与基体的影响，以及对分析元素的激发机理尚未研究清楚，从而限制了其深入使用及基于其的小型化原子光谱仪器的广泛应用等。本研究针对上述问题：1）设计了新型尖端放电微等离子体激发源，提出了通过放电结构与放电物理化学性质的调控提高其原子化/激发能力和效率；2）发展了匹配放电微等离子体源的新型进样模式及微型进样器，提高进样效率，并通过蒸气样品引入减少样品水分与基体对激发源的影响；3）创制了便携式原子光谱仪器整机用于重金属的现场分析，通过设计紧凑的仪器接口及自动化控制与数据处理等策略，提高仪器整体的分析性能。

社会经济效益：本项目相关成果受到了本领域的大多数研究团队、学者的关注。基于项目的研究成果，第一完成人入选四川省学术和技术带头人后备人选、英国皇家化学会RSC-JAAS Young Analytical Scientists；担任四川省化学化工学会分析化学专委会秘书长、四川省分析测试学会理事、四川省分析测试学会光谱专委会委员、中国分析测试协会青年学术委员会委员、Atomic Spectroscopy编委、《分析仪器》编委、《中国无机分析化学》青年编委。项目第三完成人入选四川省“天府青城计划”天府科技菁英。第一完成人参与中国教育行业标准JY/T 0566-2020“原子荧光光谱分析方法通则”修订（已发布）；第六完成人主持中国教育行业标准JY/T 0565-2020“电热原子吸收光谱分析方法通则”修订（已发布）。

应用前景：本项目的部分成果已获得了实际应用，在1家单位进行了成果转化，在2家单位进行了应用，并与1家单位合作推广应用，成功实现了原子光谱在农田土壤、地表水等领域重金属的现场分析应用，取得了较好的效益。相关应用表明：项目开发研制的新技术与仪器，分析灵敏度高、速度快、稳定性好，适用于相关环境现场快检分析。