在激光诱导击穿光谱(LIBS)分析技术中,由于伴随激光击穿而产生的不可避免的强轫致辐射背景很容易使放大器等信号处理设备超出线性工作区域,严重限制了LIBS技术的光谱分析灵敏度和横向空间分辨率的改善,因此必须采取一定抑制措施。实验中发现强轫致辐射发射背景的弛豫时间要比等离子体辐射光谱信号的弛豫时间短得多,因此考虑采用时间分辨检测技术以增强探测系统的信/背比,进而提高光谱探测的分析灵敏度和空间分辨率。本文在实验室已有研究成果的基础上,采用单台Nd:YAG调Q激光器搭建了正交双脉冲双波长LA-LIBS实验系统。通过门控放大电路实现被测样品元素的高灵敏度和高空间分辨率分析。实验首先由光谱仪分离出被测光谱信号,再经光电倍增管完成光电转换,然后由门控放大器滤除轫致辐射发射背景,通过优化系统电路参数抑制噪声,最后级联商业放大器实现光谱信号分析。实验首先研究了门控电路在LA-LIBS信号探测系统中的应用,讨论了门控放大电路的工作原理和开关电路设计方式。随后选用带宽的N沟道MOS管设计一门开关电路,探索利用时间分辨技术屏蔽白光背景干扰的可行性,并在此基础上选用具有禁用功能的放大器设计了门控放大电路,利用触发端的高低电平选择采样放大等离子体微弱原子辐射信号,成功改善了信/背比,提高了LIBS技术的信号检测灵敏度。实验以铝合金为标样,分析主量铝元素和微量铜元素时的横向空间分辨率分别达到了~0.90μm和~1.2μm,较单独采用光电倍增管与商业放大器级联的方式时所达到的~2.9μm和~6.2μm的结果有明显提高,实现了低成本的微量元素亚微米量级空间分辨率的元素显微分析。