LIBS光谱分析系统

北京海瑞克科技发展有限公司
样品室
样品室的3种模块化设计可使该系 统适用不同环境下的快速适应与分析。 激光束可以通过光学反射镜进行适应。 当波长范围和ARYELLE-Butterfly发生 变化的时候，系统会通过调整自动调 整反射镜而做到自适应。样品和激光 的聚焦将通过摄像机进行捕获。由于 用户的样品会有很大差异，那么不同 大小的样品可以固定在自动X-Y平台 上，通过控制杆或者软件可以调节样 品在X-Y平面上的位置，这样就可以保 证更具有代表性的样品分析。聚焦主 要通过手动的Z方向调节而实现，整个 过程均有清晰的视频显示。对于较为 平整的样品就不需要二次聚焦，因为 整个样品表面与聚焦面一直在一个平 面中。
样品室1：光学反射镜，光谱范围变化 机械自适应，自适应光纤，自动校准灯
样品室2：光学反射镜，光谱范围变化 机械自适应，自适应光纤，自动校准 灯，视频成像和激光束引导
样品室3：光学反射镜，光谱范围变化 机械自适应，自适应光纤，自动校准 灯，视频成像和激光束引导，X-Y平面 样品台，样品夹，独立氩清洗装置
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由于LIBS系统具有非常 明显的可组合型，因此LTB 公司可以根据用户的需求进 行专业的系统设计。LIBS系 统的标准配置如下：
•中阶梯光栅光谱仪，ARYELLE 150, ARYELLE 200，ARYELLE 400
•CCD或者ICCD探测器 •样品室 •远程光纤（探测镜、激光扩散和聚焦境） •激光器
λ/225,000
L
光谱溶解能量FWHMA
绝对准确率
75,000 光谱分辨率/4
I
检测范围 动态范围
1~5 16位
探测器
B 狭缝
CCD或ICCD f/10
曝光时间
S
控制方式
1 ms - 10 s CCD; 5ห้องสมุดไป่ตู้ms - 1 s ICCD
自动控制，自动校准
狭缝宽度
40um
最小闸门宽度
5ns
光学耦合
光纤SMA
光谱校准
汞灯自动校准
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LTB可为用户提供重新校准 的标准和分析软件Plasus Specline，并且提供光谱仪软件 输出功能，其中包含了所有已建 立的原子谱线数据库和分子数据 库。
未 知 样 品 量 化 分 析
自动分析窗口
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光谱仪
技术参数
中阶梯光栅光谱仪
光谱范围 线性弥散
标准：190~900nm （175~1100mm可选）
LIBS
材料及元素分析 全新解决方案
Laser Induced Breakdown Spectroscopy
激 光 诱 导 击 穿 光 谱仪
LIBS激光诱导击穿光谱仪
Laser Induced Breakdown Spectroscopy
LTB公司基于在中阶梯光栅光谱仪方面的强大优 势，开发出全新的可移动元素分析系统--激光诱导击穿光 谱仪（LIBS），该系统在材料分析与过程控制方面具有 广阔的应用前景，例如不锈钢、铝材料、玻璃、陶瓷和 水泥的生产过程，以及地质学、宝石学、环境与国土安 全分析方面都有广阔的应用前景。
软件中还集合了量化分析的算法。 基于对样品进行标准分析和测量的目 的，结果中会集合定量分析而得到的参 考浓度。在选择完光谱线之后，量化曲 线将自动绘制。多种计算结果的可能性 都包含其中。其中含包含有多重简单的 默认算法，这样对快速评估非常重要。 所有的结果都可以完整输出。对于样品 标准测量，其中集成的算法可以用来对 样品标准进行自动分配计算。
右图展示了LIBS分析 的标准顺序。激光激发至 电子振动状态，能量转化 为动能，最终导致弱离子 以等离子体方式激发态存 在。
由于韧致辐射与重组而激发产生的不确定放射物居于主导地位，因此早起 相位的等离子体逸散不能用于原子光谱分析。经过一个限定延时之后，优于与 等离子体灼热相关联，原子或者离子逸散线可以被捕获。逸散线强度在一个特 定时间内经过整合之后可用于元素分析。被捕获的分析物的浓度与样品有关， 而与等离子体无关。
量化分析光谱线
当积累了大量的量化分析曲线，一 些未知的样品就可以快速的进行分析。 系统中还预先设置了一些类比参考材料 的校准，这样就更加有利于定量分析。
钢铁样品校准线
应用脚本控制使自动重绘测 量步骤成为可能，并且可以用在 多重计算方式上。系统中配置有 校准汞灯，通过其自动校准功 能，光谱范围也可进行重新校准。
激光器
对于等离子体激发，多种激光器 可以适用，例如：
•Nd:YAG激光器，包括频率扩展装置 •激发态激光
激光器的选择主要取决于应用领 域，并且用户可以自制。我们可以为 用户提供激光器的选择建议。
软件
LTB开发的控制与分析软件Sophi 可以对所有的光谱仪和探测器进行控 制。在将三维图像信息转化成光谱强 度值之后，所有的光谱线将会通过相 关数据库整合与分析后自动进行分析。 数据库中存储了NIST原子光谱数据库 中接近42,000条光谱曲线。光谱线的 位置、能级等信息都会在一个窗口中 显示。
激光诱导击穿光谱仪LIBS或者激光诱导等离子光谱 仪LIPS是一种全新的分析方法，主要通过激光消融激发 等离子体，从而对元素进行分析与测试。目前激光消融 是唯一的一种元素分析方法，这种方法不需要对样品进 行制样。因此，LIBS通过原子溢出光谱分析的方法对过 重元素进行分析，包括固体、液体和气体等多重材料。
•控制及分析软件
LIBS系统需要与PC，TFT显示器，校准汞灯和可编程延时电子元件一起适用。 整个系统可以集成在一个可移动的19''的架子上适用。
在一些较为复杂的环境下，例如高温、高湿、安全测量、过程控制的条件 下，操作人员无法靠近进行测量，本系统还可以在一个特定的安全距离进行工作。 LTB开发了Remote-LIBS远距离LIBS分析系统，这就可以在几米的范围内对样品 进行等离子体激发，从而进行元素分析。