激光诱导击穿光谱(LIBS)技术的分析灵敏度会明显受到等离子体中电子轫致辐射的影响。由于电子轫致辐射的弛豫时间一般比原子辐射的弛豫时间短,因而可以采用时间分辨的信号检测技术来提高信号与背景之比。本文结合光电倍增管、以及光电倍增管的外围硬件电路方面完成门控电路和放大电路的设计。该系统实现的主要过程是:门控光电倍增管完成光电转换,利用高速放大器完成电信号的变换,通过数字存储示波器显示和记录数据。首先本文从光电倍增管的工作原理、控制电路方面分别阐述了光电倍增管的外围电路的设计方法。选择了带宽增益较高的THS4012作为放大器完成了光电信号的提取。采用带有一种简单的新门控电路的光电倍增管来检测LIBS中的信号并以更高的分析灵敏度分析了铝合金样品中的铜杂质。该门控光电倍增管对背景的抑制比可达15∶1。铝合金中铜的检出限达到了1.02ppm,与不采用门控技术相比有明显改善。这种门控的光电倍增管可以用于降低LIBS技术中背景辐射的影响,同时改善LIBS的分析灵敏度和空间分辨本领。本文还采用一种新的门控放大器,来实现对光电倍增管出来的信号进行选择合适的采样门,以消除电子轫致辐射对原子辐射信号检测的干扰,也同样实现时间分辨的原子辐射光谱探测。不仅如此,在之前门控光电倍增管基础上,改善了之前的场效应管的开关效应,抑制开关效应,而且,还增加了放大倍数,使得探测灵敏度进一步提升。本论文以光电子学理论为基础,以门控光电倍增管、低噪声宽带放大电路为技术为支撑,开展实用激光诱导击穿光谱(LIBS)技术的研究与设计工作。主要工作包括控制电路的设计和优化、低噪声宽带放大电路设计、门控放大器和部分实验工作。实验结果表明,系统的整体设计可行,测量精度与稳定性等达到实验要求。