等離子光柵誘導擊穿光譜的實驗原理圖。

鐳射誘導擊穿光譜法（LIBS）是一種快速的化學分析工具。強大的鐳射脈衝聚焦在樣品上以產生微等離子體。來自該微等離子體的元素或分子發射光譜可用於確定樣品的元素組成。

與原子吸收光譜法和電感耦合等離子體發射光譜法（ICP-OES）等更傳統的技術相比，LIBS具有一些獨特的優勢：無需樣品預處理，同時進行多元素檢測和實時非接觸式測量。這些優點使其適用於固體，氣體和液體的實際分析。

傳統LIBS和擴充套件

基於納秒脈衝鐳射（ns-LIBS）的傳統LIBS系統由於鐳射功率強度大，脈衝持續時間長以及等離子體遮蔽效應而具有一些缺點。這些問題不利地影響了其再現性和信噪比。飛秒LIBS（fs-LIBS）可以排除等離子體遮蔽效應，因為超短脈衝持續時間限制了鐳射與物質的相互作用時間。所述飛秒脈衝具有高功率密度，以便材料可以被有效地電離，離解，從而導致更高的訊號-背景比和更精確的光譜解析度。

燈絲感應擊穿光譜（FIBS）將LIBS技術與飛秒鐳射燈絲結合在一起。一根鐳射燈絲是由Kerr自聚焦機制和等離子體散焦機制之間的相互作用產生的，該機制存在於超短，高強度光束在透明介質（例如大氣）中的傳播中。飛秒鐳射燈絲產生長而穩定的鐳射等離子體通道，從而保證了鐳射功率密度的穩定性並可以提高測量穩定性。但是，當鐳射能量增加時，功率和電子密度就會飽和。這稱為鐳射強度鉗制效應，它限制了FIBS的檢測靈敏度。

等離子光柵

幸運的是，可以透過由多個飛秒燈絲的非線性相互作用引起的等離子體光柵來克服鐳射強度鉗制效應。已證明等離子光柵中的電子密度比燈絲中的電子密度高一個數量級。

基於這一見識，上海華東師範大學曾和平教授領導的研究人員最近展示了一種新技術：等離子光柵誘導擊穿光譜法（GIBS）。GIBS可以有效克服ns-LIBS，fs-LIBS和FIBS的缺點。使用GIBS，訊號強度提高了三倍以上，並且等離子光柵誘導的等離子壽命大約是FIBS在相同初始脈衝下獲得的壽命的兩倍。由於沒有等離子遮蔽效應，高功率和飛秒等離子光柵的電子密度，因此定量分析是可行的。

Zeng指出，GIBS技術可能是一種有前途的工具，可用於檢測難以熔化，電離或離解的樣品，也可以用於具有複雜基質的樣品。