Laser-induced Breakdown Spectroscopy for the Rapid Detection of Spodumene

PEI Hong-liang; ZHANG Jia-xu; LIN Qing-yu; ZHOU Jia-hong; YANG Yan-ting; LI Qiang; DUAN Yi-xiang

doi:10.12452/j.fxcsxb.26021402

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Laser-induced Breakdown Spectroscopy for the Rapid Detection of Spodumene

Instrument development and application | 更新时间：2026-10-14

- Laser-induced Breakdown Spectroscopy for the Rapid Detection of Spodumene
- Journal of Instrumental Analysis Vol. 45, Issue 10, Pages: 2253-2258(2026)
- 作者机构：
  
  1.四川大学机械工程学院，四川成都 610065
  2.赣锋检测咨询服务有限公司，江西新余 338000
  3.成都艾立本科技有限公司，四川成都 610930
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.12452/j.fxcsxb.26021402
  CLC： O657.38
- Received：14 February 2026，
  
  Revised：2026-03-17，
  
  Accepted：03 April 2026，
  
  Online First：03 July 2026，
  
  Published：15 October 2026
- 稿件说明：
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裴宏亮,张嘉旭,林庆宇,周家红,杨燕婷,李强,段忆翔.激光诱导击穿光谱面向锂辉石的快速测量技术[J].分析测试学报,2026,45(10):2253-2258.

PEI Hong-liang,ZHANG Jia-xu,LIN Qing-yu,ZHOU Jia-hong,YANG Yan-ting,LI Qiang,DUAN Yi-xiang.Laser-induced Breakdown Spectroscopy for the Rapid Detection of Spodumene[J].Journal of Instrumental Analysis,2026,45(10):2253-2258.
裴宏亮,张嘉旭,林庆宇,周家红,杨燕婷,李强,段忆翔.激光诱导击穿光谱面向锂辉石的快速测量技术[J].分析测试学报,2026,45(10):2253-2258. DOI： 10.12452/j.fxcsxb.26021402.

PEI Hong-liang,ZHANG Jia-xu,LIN Qing-yu,ZHOU Jia-hong,YANG Yan-ting,LI Qiang,DUAN Yi-xiang.Laser-induced Breakdown Spectroscopy for the Rapid Detection of Spodumene[J].Journal of Instrumental Analysis,2026,45(10):2253-2258. DOI： 10.12452/j.fxcsxb.26021402.

摘要

该文通过构建的激光诱导击穿光谱（LIBS）快速测量系统，获取了典型锂辉石样品的元素组分信息，并分析了Li元素的多条特征谱线。实验发现LiⅠ 610.354 nm谱线受基体Ca元素干扰产生“峰值错位”，LiⅠ 670.776 nm谱线则存在明显的自吸收效应。评估后选取LiⅠ 812.623 nm作为定量分析的特征谱线。通过采用全谱总面积归一化方法进行预处理，有效提升了光谱稳定性，使光谱信号的相对标准偏差（RSD）降至3.0%以下。定量分析结果显示Li

O含量与Li谱线强度呈现出较好的线性相关性，决定系数（

）达0.993。验证集样品的预测结果显示，各样品6次测量值的RSD分别为3.0%、1.1%和1.9%，总体预测均方根误差（RMSE）为0.062，测量误差在0.10%以内，相对测量误差在9.0%以内。实验表明该检测方法具有良好的预测稳定性与准确度，在矿物样品快速检测和精准定量方面具有巨大潜力，对于推动矿产资源高效开发及工业绿色转型具有重要意义。

Abstract

With the increasing demand for lithium products，rapid and precise quantitative analysis of spodumene composition is essential for optimizing mineral resource development and reducing industrial energy consumption. As an emerging chemical analysis technique，laser-induced breakdown spectroscopy（LIBS）offers significant advantages such as environmental friendliness，rapid，real-time，and in situ multi-element detection. In this study，a rapid LIBS measurement system was developed to obtain the spectra of spodumene samples. Multiple atomic spectral lines of Li were analyzed. The atomic line LiⅠ at 610.354 nm exhibited pronounced “peak shift” due to matrix interference from Ca. While the atomic line of LiⅠ at 670.776 nm suffered from severe self-absorption. Consequently，the LiⅠ line at 812.623 nm was selected as the optimal spectral line for quantitative analysis. To enhance spectral stability，full-spectrum total area normalization was employed，significantly reduced the relative standard deviation（RSD） to below 3.0%. Quantitative analysis revealed a robust linear correlation between Li₂O content and Li line intensity，with a coefficient of determination（

） of 0.993. Furthermore，prediction results showed that the RSD values for the six predictions of each sample were 3.0%，1.1%，and 1.9%，respectivel

y. The overall root-mean-square error（RMSE） was 0.062. The absolute error within 0.10% and the relative error was within 9.0%. These results indicate that the high predictive stability and accuracy of the calibration model. It demonstrates significant potential for rapid detection and precise quantification of mineral samples，holding great importance for promoting the efficient development of mineral resources and advancing green industrial transformation.

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Keywords

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