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日前,由四川大学生命科学学院分析仪器研究中心段忆翔教授作为项目负责人,牵头承担的国家重大科学仪器设备开发专项又取得最新进展—“激光诱导击穿-拉曼光谱分析仪(LIBRAS)”首次亮相于2014年12月20日-21日的“激光光谱分析前沿技术国际研讨会”。 继2014年3月份在第九届中国西部国际科学仪器展览会成功展出作为国内自主研发的首例便携式激光诱导击穿光谱仪(LIBS)之后,该项目团队再接再厉,与各参研兄弟单位联合攻坚,将用于元素测量的LIBS技术与用于分子结构测量的拉曼(Raman)技术有机结合,成功研制出世界上首款风冷型高性能激光诱导击穿-拉曼一体化的光谱分析仪,并将其命名为LIBRAS(Laser Induced Breakdown Raman Spectroscopy)。该仪器可用于待分析样品的原子光谱与分子光谱的原位同时分析测量,在获得同一微区位置元素组成信息的同时可以得到分子结构的相关信息,为进一步了解物质结构的微观世界提供了强有力的工具。该仪器作为国家重大科学仪器设备开发专项的自主研发成果,不仅填补了国内技术和行业的两项空白,更一举填补了风冷型高能激光系统的世界空白。目前市场上能够同时获取原子和分子信息的测量仪器十分有限,LIBRAS仪器的成功研制将进一步引领科学仪器的发展方向。http://bimg.instrument.com.cn/show/NewsImags/images/20141224112321.jpghttp://bimg.instrument.com.cn/show/NewsImags/images/20141224112337.jpg LIBRAS仪器实现了激光诱导击穿光谱与拉曼光谱联用技术从理论方法到产品实践的跨越,创造性地将常规联用技术中的激光单脉冲能量进行了数量级的提升。该仪器是世界首款整机系统高度集成且无需水冷装置的多功能联用仪器。而且,仪器的体积小,体重轻,结构紧凑,性能参数卓越。LIBRAS仪器能够更好地服务于地质、生物医学及环境污染监测等多个领域,为相关产业提供有效的原位快速分析新装备,降低分析成本,提高生产效率,彰显了该仪器广阔的市场前景及应用空间。这一成果也标志着我国激光光谱仪器自主研制能力的快速提升。
激光诱导击穿光谱法(Laser Induced Breakdown Spectroscopy 或Laser Induced Plasma Spectroscopy)简称为LIBS或LIPS,由美国 Los Alamos 国家实验室的 David Cremers 研究小组1962年提出和实现。该技术是目前国际非常流行,极具价值,非常有前景的分析工具;激光经透镜聚焦在样品表面,当激光脉冲的能量密度大于击穿门槛能量时,就会在局部产生等离子体,称作激光诱导等离子体。用光谱仪直接收集样品表等离子体产生的发射谱线信号,根据发射光谱的强度进行定量分析。 激光诱导击穿光谱技术的优势: 1、分析简便、快速,无须烦琐的样品前处理过程; 2、对样品尺寸、形状及物理性质要求不严格,可分析不规则样品;可分析导体、非导体材料, 以及难熔材料;可测定固态样品,还可以测定液态、气态样品; 3,LIBS具有高灵敏度与高空间分辨率,可进行原位微区分析; 4,可进行样品痕量分析,现场分析以及高温、恶劣环境下的远程分析 A 激光诱导击穿光谱在环境领域中的应用 激光感生击穿光谱的应用研究进行得最早、最深入的是环境领域, libs主要用于探测水、土、空气中重金属,监控水、土、空气的污染状况。 Libs可实现实时快速分析土壤中的Cr、Cu、Fe、Mn、Ni、Pb和Zn等7种重金属元素,与用ICP-AES的测量方法比较,误差都不超过6% B 激光诱导击穿光谱可应用于炼钢工艺流程中各个环节: 1 高炉炉气分析 2 炉渣分析 3 液钢分析 4 钢材缺陷分析 5 成品钢材料筛选 C 激光诱导击穿光谱在深空探测领域中的应用 LIBS在深空探测的优势: 遥感探测,LIBS可以对登陆车无法到达的区域进行探测 表面清洁能力—利用重复脉冲除去目标表面的尘土和风华层 ,使得探测结果更加真实有效 与阿尔法质子X射线谱仪数小时的积分时间相比,LIBS可以实现几分钟的快速探测, 极大的增加了登陆车在有限的工作时间内的有效数据。 90年代初期开始,美国投入了巨大的精力研究LIBS技术在深空探测领域的可行性, 并计划在2009年的MSL火星车上装载LIBS探测仪器 D 激光诱导击穿光谱在其他领域中的应用 由于LIBS不用预处理,局部分析区域小、空间分辨率高、不破坏分析对象, 可应用在艺术、玻璃、眼镜、医学等行业。典型应用举例: 1 定量分析古陶器的釉中的Fe,Ca,Mg,Al和Si等。 2 联合了喇曼显微技术分析,鉴定古代的油画和壁画、插画等 3 定量分析古代玻璃,测定硅酸盐材料中的硼等其他轻元素,而且测定微量元素精度在ppm水平 4 分析眼镜中的Pb含量,辨别不同种类的眼镜 5 利用LIBS研究牙齿,腿骨中痕量元素含量,研究钙化物的形成与自然环境、生理和医学的关系 90年代以来,由于高功率脉冲固体激光器、高分辨Echelle型阶梯光栅、CCD探测器, 以及高时间分辨测量电路和微机等高新技术的出现和发展,促进了LIBS分析技术得以取得突破性进展, 并在科研和工业生产领域得到日益广泛的应用。
求《激光诱导击穿光谱仪元素分析国家标准》