LIBS技術(shù)出現(xiàn)迄今已有50年的歷史，但直到近十年來(lái)，LIBS技術(shù)的發(fā)展才呈現(xiàn)了突飛猛進(jìn)的勢(shì)頭，受到越來(lái)越多科研人員的關(guān)注，被用來(lái)定性和定量分析氣溶膠、土壤、植物、金屬、礦石等物質(zhì)中的元素和組分，在諸多領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。
XRF技術(shù)從20年前開(kāi)始廣泛應(yīng)用于樣品元素分析的研究，應(yīng)用領(lǐng)域有材料、玻璃、陶瓷、地球化學(xué)及法醫(yī)等。目前，XRF技術(shù)占光譜儀的27％，并且還在繼續(xù)增長(zhǎng)。
LIBS技術(shù)與XRF技術(shù)之所以被廣泛應(yīng)用，是由于市場(chǎng)對(duì)簡(jiǎn)單快速元素分析方法的需求。與以往的分析方法相比，這兩種分析技術(shù)不需要復(fù)雜的樣品前處理，無(wú)損傷測(cè)量，有些儀器生產(chǎn)商甚至將其實(shí)現(xiàn)了便攜式測(cè)量。
技術(shù)原理
LIBS技術(shù)的主要原理為：應(yīng)用激光脈沖剝蝕樣品表面，形成等離子體（激發(fā)的原子和離子）。等離子體冷卻過(guò)程中，外層電子躍遷至低能態(tài)，發(fā)射出不同波長(zhǎng)的光，這些光被檢測(cè)器接收，用于樣品組成的分析。
XRF技術(shù)原理為：X-射線射入樣品，激發(fā)出內(nèi)層電子，導(dǎo)致電子結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，電子由高能軌道向低能軌道躍遷，在此過(guò)程中發(fā)射出X-射線，每種元素有其的X-射線。這些X-射線被檢測(cè)器接收，用于樣品元素的分析。
檢測(cè)元素的范圍及檢測(cè)限
LIBS幾乎可檢測(cè)元素周期表上所有元素：
- 可檢測(cè)輕元素，檢測(cè)限達(dá)1-10’s ppm，如Li， Be， B， Na， Mg， Al ，Si等；
- 可檢測(cè)C， H， N.O，等生命組成元素，需要注意H， N， 和 O，測(cè)量時(shí)，樣品室需要緩沖氣體；
- 對(duì)于堿土類元素及過(guò)渡金屬元素檢測(cè)靈敏度高，檢測(cè)限達(dá)10’s ppm水平。
某些非金屬元素如S， As和鹵族元素如Cl， Br， ，I不適于空氣中LIBS檢測(cè)，需要選擇凈化氣體或壓力可調(diào)的測(cè)量室來(lái)提高檢測(cè)限。
XRF適合監(jiān)測(cè)重金屬類的元素，Ti以上元素的監(jiān)測(cè)限為10-150ppm；較輕的元素，如Mg，Al，Si等，檢測(cè)限降低100倍；輕于Na的元素，基本上不能正常檢測(cè)。
測(cè)量時(shí)間
LIBS等離子體的壽命為10-100微妙，在此過(guò)程中系統(tǒng)完成LIBS數(shù)據(jù)的采集。因此，LIBS的測(cè)量速度非?？?，一個(gè)單脈沖的LIBS分析僅需要幾秒鐘的時(shí)間。為了提高檢測(cè)的準(zhǔn)確度及靈敏度，LIBS可取多測(cè)量點(diǎn)的平均值，ASI公司的LIBS激光器發(fā)射脈沖為20 Hz，所以測(cè)量20個(gè)點(diǎn)平均值的時(shí)間為1s。
有些XRF分析儀的生產(chǎn)商宣傳XRF的分析時(shí)間為幾秒鐘，這是誤導(dǎo)。對(duì)于低濃度的測(cè)量，X-射線熒光的信號(hào)非常弱，為了獲得適宜分析的信號(hào)，需要幾分鐘得信號(hào)累積時(shí)間。一般來(lái)說(shuō)，XRF的測(cè)量時(shí)間取決于分析的濃度及要求的測(cè)量精度，低濃度高分精度的測(cè)量，往往需要數(shù)分鐘的時(shí)間。
樣品前處理
X-熒光射入樣品表面，某些樣品射入深度達(dá)1mm，甚至更深，對(duì)于很薄的樣品層，很容易射入樣品層以下的部分，從而影響到分析結(jié)果。因此，對(duì)于很薄的樣品，分析之前需要提取。另外，樣品的形狀、厚度、大小等都會(huì)影響測(cè)量結(jié)果。因此，為了更好的測(cè)量效果，常需要將樣品做成粒狀進(jìn)行分析。
LIBS分析幾乎不需要樣品前處理。同樣是測(cè)量非常薄的樣品，LIBS的激光能量可調(diào)以適應(yīng)樣品層的厚度，這樣就不會(huì)產(chǎn)生樣品層下面的部分對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響。另外，LIB可以將樣品處理過(guò)程和分析過(guò)程整合在一起，例如，如果分析樣品層的上面覆蓋一層非分析層，可以首先利用激光脈沖將非分析層去除，然后進(jìn)一步剝蝕即為分析過(guò)程，這樣剝蝕過(guò)程即消除了非分析層對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響，又同時(shí)分析了樣品層。但對(duì)于表面特性差異很大的樣品，例如，表面元素分布變化較大的土壤樣品，為了確保分析結(jié)果的準(zhǔn)確性，在分析前，將樣品做磨碎、混勻、成粒處理。不過(guò)，對(duì)于非勻質(zhì)樣品的分析，LIBS也可通過(guò)大面積取樣然后取平均值的方式進(jìn)行。
總結(jié):
下面以2μm 厚度的錫（Sn）鍍層測(cè)量為例，對(duì)XRF和LIBS技術(shù)的比較如下：
| 指標(biāo) | XRF技術(shù) | LIBS技術(shù) |
| 縱向分辨率 | 大于10 μm | 30 - 100 nm |
| 橫向分辨率 | 10μm - 1mm | 10μm |
| 測(cè)量時(shí)間（2μm厚樣品） | 數(shù)分鐘 | 數(shù)秒 |
| 檢測(cè)限 | 100 - 1000 ppm | 1 - 10’s ppm |
| 樣品前處理 | 打磨，裝載 | 不需要復(fù)雜的前處理 |
| 測(cè)量環(huán)境 | 大氣或真空 | 大氣或緩沖氣體測(cè)量室 |
| 檢測(cè)元素種類 | 主要檢測(cè)重金屬元素，鈉以下元素?zé)o法檢測(cè) | 元素周期表上幾乎所有元素 |
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