激光诱导等离子体光谱技术(LIBS),由于它的制样容易、简单快速、具有可以实时检测多元素并不损坏样本等优点,使得这一新技术得到广泛的关注。LIBS的等离子体模型分为热力学平衡模型和光谱模型两种,早期国内外学者系统的研究了等离子体热力学平衡模型,现在该模型达到了一个相对完善的阶段。而LIBS技术的主要优点是实时分析样品元素浓度,所以建立等离子体光谱模型才是研究发展的重要方向,例如铁合金冶炼过程中,非金属元素含量对于铁合金质量起到至关重要的作用,因此LIBS等离子体的光谱模型精度是一个亟待解决的难题。本文对等离子体模型的背景和研究现状进行概述,介绍了等离子体热力学平衡模型和光谱模型的特点及性质。针对常见光谱模型中的传统定标模型、内定标模型及自由定标模型原理进行了总结,利用这三种模型对于铁合金样品进行实验对比。实验发现由于实验参数的改变、特征谱线漂移和谱线重叠等原因,引起异常数据混入,从而导致光谱模型的精度不高,所以在建立等离子体光谱模型之前,要对样品的光谱数据进行预处理,只有去除异常数据和噪声等干扰,才能够保证模型的精度不受到影响。铁合金样品中的非金属元素含量较少,特征谱线不够明显,还存在铁基体的干扰将其谱线淹没现象,所以本文基于化学计量学方法建立了新的光谱模型,经过研究发现,相比于传统的光谱模型,这种模型检测铁合金中的碳元素等非金属元素含量精度较高,稳定性较好。