光纤光谱仪在LIBS中的应用【鉴知技术】

近年来，LIBS技术因其无需样品制备、对样品损耗小、快速实时分析、多元素可同时监测等优势，在地质研究、深空探测、材料科学、环境监测、生物医学等领域展现出广泛的应用前景。

1 LIBS原理简介

激光诱导击穿光谱技术（Laser-Induced Breakdown Spectroscopy）简称LIBS，其原理描述如下：

激发：LIBS技术利用高能量聚焦脉冲激光光束激发样品表面。

烧蚀：表面被烧蚀产生等离子体，等离子体是一种部分电离的气体。

发射光谱：激光结束后，原子和离子通过发射元素自身独有光谱特征谱线返回基态。

光谱捕获：光谱仪会捕获这些元素所发射的光谱。

分析过程：通过分析这些光谱的波长和强度，LIBS技术可以识别样品中的元素组成成分。

其特点包括快速直接分析、几乎不需要样品制备、可以检测几乎所有元素。下面给列出了元素周期表，60多种常见元素可以使用LIBS进行定量分析，并给出了不同元素检测极限。

2 LIBS测量方案

2.1系统搭建

LIBS测量系统一般由光谱仪给出同步触发信号到激光器，激光器发射激光，聚焦到样品上，返回的光信号在一定时间内由接收镜组汇聚入多通道光谱仪端（鉴知技术SR75C系列），最后由计算机对采集的数据进行处理显示出测量的谱图信息，分析出元素种类及含量。

2.2 LIBS应用特点

a.光谱范围宽——元素检测的多样性

LIBS的光谱分析范围广泛，通常覆盖从200nm到1070nm的波长范围。这种宽光谱范围使得LIBS系统能够检测和分析多种元素，包括许多在可见光和紫外光区域具有特征的元素。

b.光谱分辨率高——元素检测的准确性

在LIBS系统中，宽光谱范围与高分辨率（如光学分辨率0.1nm或更高）相结合，使得系统能够区分不同元素的细微光谱特征，这对于复杂样品中的元素分析尤为重要。这种高分辨率有助于提高分析的准确性和可靠性。

c.光谱信噪比高——痕量元素探测

在LIBS 实验中，通常会根据不同的样品，选择合适的延时时间和积分时间，从而得到较高信噪比的光谱。高灵敏度的探测器还使得LIBS系统具有ppm（百万分之一）量级的探测能力。这意味着LIBS系统能够检测和分析样品中的痕量元素，这在环境监测和地质勘探等领域尤为重要。

d.延时与积分时间可控——元素检测实时在线分析

在等离子体形成初期，韧致辐射、复合辐射等会产生连续背景辐射，只有当韧致和复合辐射强度逐渐减弱，才可以看到原子和分子在束缚能级间跃迁形成的离子、原子线状光谱。连续背景辐射持续时间达μs量级，但衰减比较快，而分立的离子和原子谱线强度缓慢变强，一般需要几百ns，此时才是探测信号的最佳窗口期。

北京鉴知技术的SR75C高分辨率光纤光谱仪满足上述所需全部特点:

3产品推荐|SR75C高分辨率光纤光谱

3.1产品特点