什么是激光誘導(dǎo)擊穿光譜系統(tǒng)？
激光誘導(dǎo)擊穿光譜(LIBS)是一種原子發(fā)射光譜儀。可以對固相、液相和氣相基體中幾乎所有元素進(jìn)行定性和定量的分析。不同于傳統(tǒng)的檢測方法如ICP-OES或者XRF，LIBS在檢測過程中無需進(jìn)行復(fù)雜的樣品制備。為了達(dá)到這個目的，LIBS采用高能量聚焦脈沖激光光束將樣品激發(fā)至等離子態(tài)，對產(chǎn)生的對應(yīng)元素發(fā)射譜進(jìn)行分析。元素發(fā)射譜的波長與元素的種類直接相關(guān)，而元素譜線的強(qiáng)度則和元素的含量相關(guān)。
激光誘導(dǎo)擊穿光譜技術(shù)特點(diǎn)
激光誘導(dǎo)擊穿光譜技術(shù)系統(tǒng)在進(jìn)行元素分析的時候，需要樣品量極少，對樣品的破壞性小；具有自清潔能力，幾乎不需要樣品制備；可以實(shí)現(xiàn)快速實(shí)時在線分析；具有遙測能力，可實(shí)現(xiàn)有毒、強(qiáng)輻射等惡劣環(huán)境中的遠(yuǎn)距離、非接觸性測量；具有ppm量級探測靈敏度，可對痕量元素進(jìn)行探測。
激光誘導(dǎo)擊穿光譜產(chǎn)品構(gòu)成：
多通道光譜儀MX2500+，憑借其高效的外部同步時鐘，完美的協(xié)同了所有通道實(shí)現(xiàn)精確的延遲采集，準(zhǔn)確的在原子激發(fā)輻射突出時采集到完整的原子譜線信號。同時，MX2500+可以應(yīng)客戶的需求在180-1037nm的范圍內(nèi)自由的配置光譜儀的通道數(shù)量和覆蓋范圍，系統(tǒng)自帶的高效時鐘可以完美的同步所有通道，并同時實(shí)現(xiàn)精確觸發(fā)兩臺外部設(shè)備。（如激光器或微波增強(qiáng)設(shè)備）
激光器：常使用Nd:YAG激光器，激光器的脈沖寬度一般為納秒量級，能夠在極短時間內(nèi)在極小面積上集中大量能量，作為系統(tǒng)激勵源，將樣品表面微量物質(zhì)剝離并激發(fā)出等離子體。
樣品倉：密閉穩(wěn)定的倉式結(jié)構(gòu)，一般會包含樣品平臺，激光聚焦和收光光路，氣體吹掃系統(tǒng)，成像系統(tǒng)，激光安全保護(hù)等配套裝置。
產(chǎn)品特點(diǎn)：
- 可搭配穩(wěn)定高效的樣品倉系統(tǒng)
- 可升級光譜模塊
- 支持雙脈沖激光器
- 寬光譜高分辨力測量，180-1037nm范圍內(nèi)多達(dá)16384個像元
- 高觸發(fā)信號精度（±10ns）
應(yīng)用方向：
- 環(huán)境監(jiān)測（土壤污染，工業(yè)生產(chǎn)）
- 材料分析（金屬，煤炭，塑料）
- 醫(yī)學(xué)和生物化學(xué)（骨骼，牙齒）
- 國家安全（爆炸，生化武器）
- 藝術(shù)品鑒定（顏料，陶瓷，寶石）
LIBS系統(tǒng)應(yīng)用：
土壤&農(nóng)作物污染檢測：
2012年8月，海洋光學(xué)HR2000光譜儀搭建的激光誘導(dǎo)擊穿光譜系統(tǒng)順利完成八個月的太空之旅抵達(dá)火星。美國國家航空和航天管理局(NASA)于2011年11月發(fā)射了裝載有海洋光學(xué)HR2000定制光譜儀的火星科學(xué)實(shí)驗(yàn)車--“好奇”號火星探測車，抵達(dá)后將對火星表面土壤成分進(jìn)行探測，使用的就是這種技術(shù)，隨著工業(yè)的發(fā)展，土壤污染也日益嚴(yán)重，從而會對植物，尤其是農(nóng)作物造成很大影響。
海洋光學(xué)的客戶使用MX2500+光譜儀組合樣品倉，在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)使用激光誘導(dǎo)擊穿光譜技術(shù)進(jìn)行土壤和農(nóng)作物中重金屬成分進(jìn)行研究，結(jié)合對應(yīng)重金屬元素的濃度標(biāo)定，可以實(shí)現(xiàn)對應(yīng)元素在土壤和農(nóng)作物中的含量測量。由于激光誘導(dǎo)擊穿光譜技術(shù)無需樣品制備的特點(diǎn)，能夠?qū)崿F(xiàn)快速測量，因此研究結(jié)果對未來的土地污染防治，農(nóng)作物生產(chǎn)方面起到很大的指導(dǎo)意義。
古玩鑒定：
在經(jīng)濟(jì)日漸繁榮的今天，古玩收藏已不再是文人雅士的專利，而逐漸成為人們經(jīng)濟(jì)生活的一部分。北京古玩城是亞洲最大的古玩交易中心，北京古玩城古玩珠寶檢測修復(fù)中心的專家最近將海洋光學(xué)的MX2500+激光誘導(dǎo)等離子體光譜分析儀引進(jìn)到古玩鑒定中，以實(shí)現(xiàn)更快、更準(zhǔn)確地鑒定古玩真?zhèn)蔚哪康摹?/P>
系統(tǒng)用極其微小的一束激光打在鑒定樣品上，通過接收激發(fā)的等離子體實(shí)現(xiàn)對微量樣品的光譜分析。該檢測對樣品的損傷是分子級別的（相對于把樣品放到桌子上產(chǎn)生的損傷還小）；同時，MX2500+具有體積小巧、便于攜帶的優(yōu)勢。一直以來，中國的古玩鑒定一直依賴“白發(fā)”專家，MX2500+系統(tǒng)將為古玩鑒定專家?guī)砀叩臏?zhǔn)確性，使這個古來的行業(yè)煥發(fā)青春活力。
多通道應(yīng)用：
煤炭&金屬測量：
冶金行業(yè)屬于我國國民經(jīng)濟(jì)的支柱型產(chǎn)業(yè)。傳統(tǒng)的合金組份測量和都是在合金生產(chǎn)完成以后，對成品取樣、處理、制樣的方式進(jìn)行成分分析，速度較慢，一旦檢出結(jié)果不達(dá)標(biāo)，會報廢整批樣品，帶來很大的損失，MX2500+多通道光譜儀，作為一種靈活配置的設(shè)備，在合金生產(chǎn)過程的在線分析和質(zhì)量控制應(yīng)用上能夠大顯身手。
海洋光學(xué)提供了用于激光誘導(dǎo)擊穿光譜的完整系統(tǒng)部件。沈陽自動化所采用海洋光學(xué)的MX2500+進(jìn)行合金組份檢測研究，同時進(jìn)行了MX2500+用于合金定量分析的算法模型優(yōu)化，在優(yōu)化的模型下，進(jìn)行了合金元素的定性半定量分析和鋼水在線監(jiān)測分析。
煤炭作為我國最重要的能源，同樣也存在類似鋼鐵行業(yè)的問題，傳統(tǒng)的煤炭分析方法耗時長，無論在煤炭生產(chǎn)或是使用中無法實(shí)現(xiàn)實(shí)時的成分分析，尤其是對于其中部分成分（硫）含量的實(shí)時檢測無法實(shí)現(xiàn)，因而無法進(jìn)行實(shí)時的質(zhì)量控制。海洋光學(xué)的MX2500+組成的激光誘導(dǎo)擊穿光譜測量系統(tǒng)作為一種紫外波段特殊優(yōu)化的快速成分分析設(shè)備，可以實(shí)現(xiàn)從煤炭生產(chǎn)到煤炭燃燒各個環(huán)節(jié)的實(shí)時監(jiān)控。
等離子體發(fā)光測量：
MX2500+不僅僅可以組建激光誘導(dǎo)擊穿光譜系統(tǒng)，還可以用在各種各樣的原子光譜測量場合。例如電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法（ICP-OES）聯(lián)合使用，作為燃燒爐后端光譜采集設(shè)備。
寬波段、高分辨的多通道光譜儀MX2500+也是激光的測量的應(yīng)用中的一把利器。
大氣壓輝光放電過程中會生成等離子體，采用多通道光譜儀MX2500+測量等離子體，對使用大氣壓輝光放電的工作實(shí)現(xiàn)了實(shí)時過程監(jiān)測。
等離子刻蝕是半導(dǎo)體及微系統(tǒng)制造超大規(guī)模集成電路制造過程中的關(guān)鍵步驟，使用多通道光譜儀MX2500+實(shí)時監(jiān)測等離子體光譜，即可在刻蝕過程中精確的定位蝕刻終點(diǎn)，提升刻蝕的工藝水平。
技術(shù)參數(shù)
| 系統(tǒng)性能參數(shù) |
| 可測元素 |
原子序數(shù)Z≥1 |
| 濃度范圍 |
≥10ppm，取決于元素種類 |
| 樣品性狀 |
固體或壓片粉末 |
| 最大樣品尺寸 |
30*30*20mm（x*y*z） |
| 最大樣品重量 |
2kg |
| 平移臺行程范圍 |
60*60*60mm（x*y*z） |
| 光斑尺寸 |
≤50um，激光波長1064nm |
| 激光器波長 |
Nd:YAG 1064nm/532nm可選 |
| 激光器能量 |
50mJ/200mJ可選 |
| 光纖 |
抗紫外光纖 |
| 成像 |
可選高倍微觀視野 |
| 軟件 |
控制硬件設(shè)備，獲取數(shù)據(jù) |
| 支持二次開發(fā)，動態(tài)鏈接庫 |
| 光譜處理算法，熒光背景扣除 |
| 光譜儀參數(shù) |
| 波長范圍 |
180nm-1037nm |
| 通道數(shù) |
1~8通道 |
| 光學(xué)分辨率 |
0.1nm（FWHM） |
| 探測器 |
線陣CCD/面陣CCD可選 |
| 積分時間 |
1ms~65s |
| 觸發(fā)延遲 |
±450ns |
| 觸發(fā)抖動 |
±10ns |
| 尺寸重量 |
| MX2500+尺寸（8通道） |
460mm*150mm*165mm |
| MX2500+重量（8通道） |
7kg |
| 樣品倉尺寸 |
450mm*360mm*460mm |
| 樣品倉重量 |
25kg |
| 激光驅(qū)動器尺寸 |
360mm*133mm*435mm |
| 激光驅(qū)動器重量 |
14kg |
