复享光学
2024.09.06 点击0次
图源:YouTube Advanced Tinkering
激光诱导击穿光谱技术LIBS
材料的元素成分和含量决定着材料的物理和化学性能,快速、准确、低成本地获取材料的成分和含量信息一直是研究学者的努力方向。激光诱导击穿光谱(LIBS)技术是一种极具发展潜力的元素分析技术。它以激光作为激发源烧蚀待测样品产生等离子体,通过光谱仪探测等离子体的发射光谱,对光谱进行分析即可获得待测样品的元素类别和含量信息。[1]
LIBS检测优势:
非接触测量
多微量元素同时检出
快速直接测量
支持多种样品形态
LIBS技术对光谱仪有一系列的要求,如亚纳米级别的分辨率、多通道采集、时序控制等,这些要求旨在确保准确地捕获、分析由激光诱导等离子体产生的光谱信号。
复享光学推出全新BLAZE系列等离子体光谱仪,支持多通道设计,波段范围覆盖200~1100nm,最高0.06nm高分辨率,9μs最小积分时间超快曝光,1μs±20ns的触发延迟,减少了等离子体膨胀初期连续辐射谱线的误采集,大大提高信噪比,完全满足LIBS成分检测的要求。
BLAZE多通道光谱仪、BLAZE单通道光谱仪
BLAZE在LIBS中的应用
- 合金检测 -
图1,复享光学LIBS检测实验装置图
LIBS检测装置通常由脉冲激光器、样品平台、光谱仪组成(图1)。下面我们将展示“304不锈钢” 和“45号钢” 标准物质的LIBS结果。
图2,304不锈钢和45号钢的预处理LIBS光谱图
检测结果如图2光谱曲线所示,可以看出LIBS谱图峰型尖锐,区别明显,0.1nm极窄特征峰也可以区分开。与表1相关文献资料的特征谱线进行比对,从图3可以看出,304不锈钢在356.5nm,357.0nm,358.1nm,360.9nm,361.9nm,363.1nm,364.8nm出现铁元素特征峰,在357.9nm,359.3nm,360.5nm处出现铬元素特征峰,而45号钢只有铁元素特征峰。两个细节图对比表明304不锈钢主要由铁元素和铬元素组成,45号钢主要由铁元素组成,不含有铬元素。
表1,用于分析的元素及特征谱线
图3,304不锈钢和45号钢LIBS光谱细节图
在实际的检测过程中矿石原料的金属成分比合金的含量要低,在检测过程中,必须抓住触发之后1μs左右较强的原子谱线进行探测。
总结:
复享光学的等离子体光谱仪BLAZE,搭载CMOS探测器,支持多通道设计,最高支持0.06nm分辨率,能实现能分辨极近元素特征峰。同时,该系列时序控制精确至纳秒级,能避开脉冲激光和连续辐射,测到激发后1μs左右较强原子谱线信号,有利于微量元素检测,深度适配LIBS应用场景。
//
[1]李祥友等. "激光诱导击穿光谱技术及应用综述." 中国激光 49.12(2022):32.
来源于:上海复享光学股份有限公司
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