在如此之高的激光功率密度作用下，被測材料表面就會有幾微克的物質(zhì)被噴射出來，這個(gè)過程通常被稱為激光剝離，同時(shí)材料表面還會產(chǎn)生壽命很短但亮度很高的等離子體，其瞬間溫度可達(dá)10,000℃。在這個(gè)熱等離子體中，噴射出來的物質(zhì)離解成激發(fā)態(tài)的原子和離子。在激光脈沖結(jié)束后，由于等離子體以超音速向向外擴(kuò)展所以迅速地冷卻下來。在這段時(shí)間內(nèi)，處于激發(fā)態(tài)的原子和離子從高能態(tài)躍遷到低能態(tài)，并發(fā)射出具有特定波長的光輻射。用高靈敏度的光譜儀對這些光輻射進(jìn)行探測和光譜分析分析，就可以得到被測材料的元素構(gòu)成信息。

在測量時(shí)要使用帶門控的探測器來記錄激光脈沖延遲一段時(shí)間后所產(chǎn)生的激光等離子體的光輻射，這是由于只有在等離子體已經(jīng)膨脹并開始冷卻時(shí)才會出現(xiàn)原子或者離子的特征輻射譜線。從下面的光譜圖中展示了在不同的探測器采樣時(shí)間延遲下得到的锝的特征輻射譜線，從中可以看出在快門延遲10微秒時(shí)得到的譜線強(qiáng)度大。?LIBS的測量性和精度分別優(yōu)于10％和5％。
 

對任何材料的真正無損檢測

遠(yuǎn)程分析能力

無需樣品預(yù)處理

LIBS技術(shù)可以直接對材料進(jìn)行分析，而不需要對材料做任何預(yù)處理。 但如果樣品表面涂覆有其他物質(zhì)（比如氧化的或者涂層的鋼材）時(shí)，則要用激光先把樣品表面的涂層清理干凈，把下面的被測材料暴露出來，才能對樣品做分析。激光清除過程的效率取決于所要清除的材料種類以及所激光能量。通常對于幾百微米厚的氧化物、油污或者涂層，使用一個(gè)小巧的低功率激光器就可以很快清除干凈。此外，激光等離子體產(chǎn)生的超聲震波對去除半流體或者粘滯性污物有非常好的效果。例如，利用 LIBS技術(shù)可以分析表面裹有幾厘米厚的氫氧化鎂礦泥的金屬。

定量分析微量元素 
對LIBS系統(tǒng)進(jìn)行定標(biāo)后就可以對基體材料中的微量元素進(jìn)行定量分析，比如分析鋼材中的鉻、鋁合金中的鎂、玻璃中的鐵、硫酸銅中的銅等。定標(biāo)時(shí)要使用經(jīng)過鑒定的樣品材料，這個(gè)樣品材料與被測材料具有相同的基體，但含有不同含量的被分析元素。在分析時(shí)通常采用所謂的“內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)化”的過程，即把被分析元素的譜線強(qiáng)度和基體材料的譜線強(qiáng)度進(jìn)行比較，這樣就可以減少由于激光的脈沖 - 脈沖能量不一致性所導(dǎo)致的等離子體條件變化對測量結(jié)果的影響。要想得到好的分析結(jié)果就要對LIBS的硬件進(jìn)行仔細(xì)的設(shè)計(jì)并采用合適的測量方法。LIBS系統(tǒng)測量的靈敏度與許多因素有關(guān)：被分析物和基體材料的結(jié)合方式， LIBS系統(tǒng)和被測樣品的距離，以及是否需要遙測等。LIBS系統(tǒng)測量結(jié)果的正確性可優(yōu)于10% ，精度可優(yōu)于5%。不同元素的典型檢測限請參閱下面的元素周期表。

測量速度快、非接觸測量

分層結(jié)構(gòu)和表面涂層的深度輪廓分析 
由于激光可以以一種可控的方式來清除表面涂層，因此分層結(jié)構(gòu)的深度輪廓分析可以用LIBS技術(shù)來進(jìn)行。 在激光不斷“鉆入”到被測材料中的同時(shí)用光譜儀對其產(chǎn)生的光輻射進(jìn)行光譜測量，就可以得到被測材料的構(gòu)成成分元素隨深度變化的函數(shù)。通常這一技術(shù)只能用于那些在典型LIBS系統(tǒng)中激光器的參數(shù)下比較容易去除的材料。比如在鋼材上鋅鍍的過程控制中的成分分析，探測油漆中的重金屬（鉛、鈾、钚等），檢測混凝土的成分污染等。

激光誘導(dǎo)擊穿光譜應(yīng)用 
● 材料的遠(yuǎn)程無損分析，定性和識別 
● 危險(xiǎn)材料 ( 高溫、放射性、化學(xué)毒性材料 ) 的遠(yuǎn)程探測和元素分析 
● 存儲容器的放射性污染的現(xiàn)場檢測 ( 玻璃化的高等級廢料、中間級廢料 ) 
● 不易接近環(huán)境中鋼材的現(xiàn)場成分分析 ( 核反應(yīng)堆壓力容器等 ) 
● 廢料回收過程中快速鑒別金屬和合金 
● 關(guān)鍵部件在制造和裝配過程中的金屬鑒定（ Positive Metal Identification ） 
● 對液態(tài)金屬和合金進(jìn)行過程控制時(shí)的在線成分分析 ( 如鋼中的碳、硅、磷等含量的測定 ) 
● 對液態(tài)玻璃進(jìn)行過程控制時(shí)的在線成分分析 ( 如鐵、鉛等含量的測定 ) 
● 對淹沒在水中的材料進(jìn)行現(xiàn)場識別 ( 如金屬、合金、陶瓷、礦物質(zhì)、放射性材料等 ) 
● 對物體表面涂層的深度輪廓分析和成分分析 ( 如電鍍鋼、塑料膜層、油漆中的重金屬等 ) 
● 空氣中微粒的在線監(jiān)測 ( 如煙囪排放監(jiān)測 ) 
● 復(fù)雜形狀物體的成分分析