激光诱导等离子体光谱分析技术（LIBS）是一种基于激光与物质相互作用原理和等离子体光谱学的成分分析技术,已经在合金成分分析领域得到广泛应用。然而,光谱信号存在着对靶材基质的依赖性,合金的物相组成等样品特性都会影响光谱数据,导致人们很难构建统一的成分探测标准,这种现象称为基质效应。弄清基质效应的机理,对于提升LIBS分析的精确度有着极为重要的意义。为此,本文以二元合金相变造成的基质效应为研究对象,结合实验、理论分析、数值模拟的方法分析基质效应的机理,并探究激光脉冲宽度、能量密度对基质效应的影响,提出克服基质效应的方法。具体研究内容和成果如下:首先,本文搭建了LIBS成分检测系统,构建了3组样品的标定曲线和2组样品的谱线强度比,并分析了二元合金相变对LIBS检测标定曲线和谱线强度比的影响。发现相变会引起标定曲线的突变,在成分相同时,物相组成的变化会引起谱线强度比的变化。其次,本文研究了激光脉冲宽度对相变基质效应的影响,发现降低激光脉冲宽度可以有效克服基质效应。并采用数值模拟结合烧蚀特性探测和理论分析的方法解释了原因:在相同的能量密度输入下,相比于纳秒激光,在皮秒激光烧蚀条件下晶格达到的烧蚀温度更高,抑制了非化学计量烧蚀现象,消除了在低能量密度下由于物相组成不同带来的烧蚀特性差异,从而克服了基质效应。进一步,本文研究了激光能量密度对相变基质效应的影响,发现提高激光能量密度可以有效克服基质效应。并采用数值模拟结合烧蚀特性探测和理论分析的方法解释了原因:激光能量密度越高,样品所达到的烧蚀温度越高,难以烧蚀的物相也可以被充分烧蚀,所有样品烧蚀产生的等离子体云团中元素成分均与靶材相同,谱线强度比可以反映靶材中元素的浓度比,从而克服了物相组成不同所带来的基质效应。最后,本文总结分析了相变基质效应的机理。结论如下:由于不同的物相的稳定性不同,导致低能量密度下不同物相组成的合金样品烧蚀特性存在差异,稳定性低的物相组成的样品更容易被烧蚀,烧蚀产生的等离子体云团中元素成分与靶材中成分相同,谱线强度比可以反映靶材中元素的浓度比,而稳定性高的物相组成的样品更难被烧蚀,呈现出非化学计量烧蚀的特性,谱线强度比不能真实反映靶材中元素浓度比,从而导致标定曲线在相变点处发生突变。