レーザー誘起ブレークダウン発光分析(LIBS)では、レーザー光を数100$\mu$m程度に集光して照射できることから、数100$\mu$m程度の空間分解能で2次元での元素組成分布の測定が可能である。LIBSにおける通常のスペクトル解析を用いて元素の組成分布を求める場合は、構成される元素に応じたスペクトルを選定し、スペクトル強度やスペクトルの相対強度を用いて元素組成分布を求める。この場合、それぞれの元素スペクトルが干渉しないようにスペクトルを選定することが重要になる。しかし、東京電力ホールディングス福島第一原子力発電所の事故による燃料デブリなどはウラニウム, プルトニウムに加え、核分裂生成物が含まれ、干渉しないスペクトルを選定することは困難である。そこで、我々は特定のスペクトルを選定せずにスペクトル全体を用いた最小二乗法によるスペクトル解析を用いて、2次元の元素組成分析を実施した。その結果、最小二乗法を用いて得られた試料の寄与率の分布は試料の元素分布をよく表し、再構築したスペクトルは測定スペクトルと良く一致していることが判った。