J200 LIBS元素分析系統(tǒng)
技術(shù)背景
激光誘導(dǎo)擊穿光譜法（LIBS）是一種快速化學(xué)分析技術(shù)，它使用短激光脈沖在樣品表面上產(chǎn)生高能等離子體，在等離子體反應(yīng)過(guò)程中，處于激發(fā)態(tài)的原子和離子的電子回遷至基態(tài)，導(dǎo)致等離子體發(fā)射出具有離散光譜峰的光，收集這些光進(jìn)行光譜分析。元素周期表中的每個(gè)元素都與一個(gè)LIBS光譜峰相關(guān)，通過(guò)鑒定不同的光譜峰，可以快速確定樣品化學(xué)組成，LIBS峰強(qiáng)度信息可用于量化樣品中元素的濃度。隨著化學(xué)計(jì)量軟件的發(fā)展和激光燒蝕應(yīng)用基礎(chǔ)研究的進(jìn)步，分析研究人員正在將LIBS技術(shù)應(yīng)用于各行各業(yè)樣品基質(zhì)的定性和定量分析。
J200 LIBS元素分析系統(tǒng)基于30多年激光剝蝕基礎(chǔ)理論研究成果，系統(tǒng)快速、可靠、環(huán)保，可適應(yīng)從實(shí)驗(yàn)室到現(xiàn)場(chǎng)再到生產(chǎn)車間的各種應(yīng)用環(huán)境。
系統(tǒng)功能
J200 LIBS元素分析系統(tǒng)為處理需高靈敏度和準(zhǔn)確性的分析而設(shè)計(jì)，周期表中許多元素檢測(cè)限可達(dá)ppm個(gè)位數(shù)。系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了從氫元素到钚元素幾乎全元素的測(cè)量，包括H、N、O等輕元素以及鹵族等其他傳統(tǒng)方法（包括ICP-MS）不能測(cè)量的元素。系統(tǒng)設(shè)計(jì)確保每個(gè)激光脈沖的可重復(fù)測(cè)量結(jié)果。
J200 LIBS元素分析系統(tǒng)將LIBS技術(shù)和ICP-MS結(jié)合，將剝蝕出的固體樣品微粒直接送入ICP-MS進(jìn)行更準(zhǔn)確的分析，避免酸溶、消解等樣品前處理帶來(lái)的二次污染和可能的誤差引入，同時(shí)提升元素檢測(cè)限，實(shí)現(xiàn)寬范圍的元素含量測(cè)量，還能進(jìn)行元素空間分布制圖（elements mapping)。此外，系統(tǒng)在分析同位素的同時(shí)還能進(jìn)行主量元素分析。
J200 LIBS元素分析系統(tǒng)目前已應(yīng)用于美國(guó)勞倫斯伯克利實(shí)驗(yàn)室、美國(guó)大克拉曼多犯罪實(shí)驗(yàn)室、巴西圣保羅大學(xué)、美國(guó)西北太平洋實(shí)驗(yàn)室等眾多機(jī)構(gòu)。
檢測(cè)范圍
J200 LIBS元素分析系統(tǒng)可分析各種樣品，包括土壤，植物，礦石、生物組織，刑偵材料（玻璃、油墨等），合金，半導(dǎo)體，絕緣體，塑料，薄涂層和電子材料等等。
檢測(cè)元素種類具體包含：
常量元素N, P, K, Ca, Mg, S
微量元素Fe, Cu, Mn, Zn, B., Mo, Ni, Cl
痕量元素：可檢測(cè)化學(xué)周期表上大部分元素
有機(jī)元素C、H、O和輕元素Li、Be、Na等（其他技術(shù)難同時(shí)檢測(cè)）
同位素（升級(jí)與ICP-MS 聯(lián)用測(cè)量)
應(yīng)用領(lǐng)域
常規(guī)土壤元素分析
土壤污染檢測(cè)
刑偵微量物證分析
煤粉組分分析
礦物樣品檢測(cè)
生物組織分析
農(nóng)產(chǎn)品分析
合金分析
寶石鑒定
各種材料分析等
可靠硬件
優(yōu)化等離子體光收集，實(shí)現(xiàn)高靈敏度測(cè)量。
系統(tǒng)確保高準(zhǔn)確性和可重復(fù)性。LIBS分析種提高LIBS數(shù)據(jù)精度的關(guān)鍵要求之一是激光始終如一的聚焦到樣品表面。剝蝕導(dǎo)航激光和樣品高度自動(dòng)調(diào)整傳感器相結(jié)合，解決了樣品表面凹凸不平導(dǎo)致剝蝕不均勻的問(wèn)題。激光能量穩(wěn)定閥確保到達(dá)樣品表面的激光能量穩(wěn)定一致，系統(tǒng)標(biāo)配3D全自動(dòng)操作臺(tái)。這確保系統(tǒng)分析準(zhǔn)確且可重復(fù)。
系統(tǒng)可升級(jí)與ICP-MS連用，在進(jìn)行LIBS元素分析的同時(shí)，將固體樣品剝蝕顆粒直接送入ICP-MS系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)更準(zhǔn)確分析。這彌補(bǔ)了ICP-MS不能測(cè)量部分輕元素的不足，也避免了復(fù)雜樣品前處理及由此引入的二次污染和誤差。系統(tǒng)可與市面上大多數(shù)ICP-MS聯(lián)用。
系統(tǒng)標(biāo)配固體樣品室，還可選擇配置氣體或液體樣品室，通過(guò)設(shè)置可自動(dòng)切換光路系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)固、液、氣體樣品室在同一系統(tǒng)中的自動(dòng)化切換，無(wú)需人為拆卸。
系統(tǒng)的硬件采用模塊化設(shè)計(jì)，易于更新。激光器和光譜儀可根據(jù)樣品的種類及用戶研究目的進(jìn)行升級(jí)，兩者均不受外界環(huán)境溫度影響，無(wú)需進(jìn)行特殊的環(huán)境控制，使用壽命長(zhǎng)。
系統(tǒng)具備雙相機(jī)系統(tǒng)，分別用于廣角成像整體觀察樣品確定采樣區(qū)域，然后另一個(gè)成像系統(tǒng)放大樣品區(qū)域進(jìn)行采樣。
激光能量和激光光斑大小連續(xù)可調(diào)，激光脈沖能量穩(wěn)定一致，可實(shí)現(xiàn)樣品分層剝蝕、夾雜物和微光斑分析（直徑可達(dá)5μm）、元素分布制圖、高精度定量等多種分析。
強(qiáng)大軟件
系統(tǒng)軟件能實(shí)現(xiàn)對(duì)所有硬件組件的控制，能提供多種采樣模式，包括直線、曲線、隨機(jī)點(diǎn)、網(wǎng)格任意大小和自定義采樣等，通過(guò)設(shè)置參數(shù)，可在無(wú)人值守的條件下自動(dòng)進(jìn)行大面積采樣。
ASI公司的TruLIBS數(shù)據(jù)庫(kù)是等離子體發(fā)射光譜數(shù)據(jù)庫(kù)，與NIST數(shù)據(jù)庫(kù)相比，TruLIBS?數(shù)據(jù)庫(kù)能快速、準(zhǔn)確地識(shí)別復(fù)雜的元素譜線，各種搜索功能，如波長(zhǎng)范圍、元素種類和等離子體激發(fā)態(tài)，將搜索時(shí)間縮短至幾秒。TruLIBS允許用戶直接上傳元素激光誘導(dǎo)特征譜線，進(jìn)行譜峰的識(shí)別和標(biāo)記。
系統(tǒng)內(nèi)置的數(shù)據(jù)分析軟件功能強(qiáng)大、分析速度快。能任意選取譜線及背景，自動(dòng)計(jì)算譜線的凈強(qiáng)度；計(jì)算兩個(gè)波峰之比；自動(dòng)計(jì)算所有波峰的標(biāo)準(zhǔn)偏差；同步分析所有文件夾及目錄下的測(cè)量數(shù)據(jù)。多次采樣時(shí)，軟件自動(dòng)統(tǒng)計(jì)監(jiān)測(cè)LIBS的強(qiáng)度，監(jiān)控信號(hào)質(zhì)量，獲得準(zhǔn)確的定性和定量分析結(jié)果。
數(shù)據(jù)分析軟件具有單變量和多變量校準(zhǔn)曲線制定功能，易于完成高精度定量分析。單變量標(biāo)定曲線對(duì)于基質(zhì)較為簡(jiǎn)單的樣品分析效果較好。多變量標(biāo)準(zhǔn)曲線用于分析基質(zhì)較為復(fù)雜的樣品，例如土壤、植物樣品等，以減少基質(zhì)中其它元素對(duì)目標(biāo)元素的影響，提高分析準(zhǔn)確性。
J200的數(shù)據(jù)分析軟件還整合了PCA、PLS-DA、多參數(shù)線性回歸等多種化學(xué)統(tǒng)計(jì)分析功能?？蓪?duì)樣品進(jìn)行快速分類鑒別，并可通過(guò)樣品某一特定元素的二維或三維分布制圖，展示樣品的元素空間分布。
產(chǎn)地：美國(guó)
