技术与应用

联系我们

西安多维光电科技有限公司
电话:029-82305375, 029-82305392
网址:www.dwphotonics.com
邮箱:info@dwphotonics.com
地址:西安市高新区锦业路东段32号锦业时代大厦A3座1207室

技术与应用

当前位置:首页 >> 技术与应用

LIBS光谱那些事

LIBS研究一般只需要准备非常少量的样品,可以实施工业环境现场实时检测。

LIBS技术在生活中典型的应用如下:

1.快速,分析土壤和矿物(地质,采矿等)

2.外星探索(用LIBS技术来分析火星和金星土壤的具体情况,了解他们的元素组成)

3.环境监测(实时分析空气和水的质量,控制工业废水和废气排放量)

4.生物样品(肿瘤组织诊断,细菌类型检测,生物气溶胶和生物危害,过敏源,真菌的侦查,抗体,DNA分析)

5.考古学(文物修复质量分析)

6.军队和国防(有关生物武器,爆炸物,国土安全背包型检测系统检测)

7.燃烧过程(中间燃烧剂,燃烧产物,炉气体控制,未燃烧灰烬控制分析)

8.核工业


工作原理

通过高能量密度短激光脉冲打到样品上使样品离子化,产生一个小范围的等离子体。处于等离子体的受激原子和离子会发射出次级光。然后通过光谱仪对等离子光进行光谱探测和分析。而样品的每一个元素都有特定的光谱, 可以根据不同元素的不同线状光谱,从获得的光谱进行元素的区分。因此,样品的多元素成分都可被确定,可以对样品中所含有的元素进行定性和定量的分析。

 libs.jpg

LIBS的组成

1.激光器:

LIBS系统通常用脉冲Nd:YAG激光器。

激光器的脉宽一般为ns量级,能够在极短时间内将样品表面微量元素剥离并激发出等离子体。

扩展:为了提高发射信号 可以使用激光双脉冲:第一束激光一般选用较强的激光脉冲用来烧蚀和雾化样品,而第二束激光进一步加热烧蚀样品,提高了原子或离子谱线强度。脉冲之间的时间延迟在实现信号强度增强中起到重要作用。这种技术提高了LIBS的灵敏度至少一个数量级。

2.光谱仪:

常用于LIBS光谱系统设备的光谱仪主要是多通道光纤光谱仪和中阶梯光谱仪,C-T光栅光谱仪。

多通道光纤光谱仪:

优点:一次成谱,可以多通道同步采集,进行快速在线采集。

缺点:内置线性CCD,灵敏度不高。同时无法采集到ns量级的信号。

中阶梯光谱仪:

优点:可以从190-1100nm整个光谱范围直接成谱,同时保证极高的分辨能力。

中阶梯光谱仪可以方便级联高性能CCD.

缺点:中阶梯光栅获得的光谱会存在严重的鬼线、伴线等噪声

C-T光栅光谱仪

优点:分辨率高,光栅可以选择全息光栅,可以降低噪声的影响

缺点:长焦光谱仪,分辨率高,一次采谱的范围就会窄,如果覆盖全谱,需要多个谱线合并在一起。这样整个谱线的获取可能需要较长的时间。

3.探测器

ICCD探测器:

通常,在LIBS应用中脉冲激光器的脉宽只有十几ns。脉冲激光器产生微弱荧光信号持续时间大约在100ns左右,一般很难被传统的CCD探测器捕捉到。因此需要ICCD探测器来进行采集。具体的门控时间,可以根据信号的周期来选配,快速的有2-3ns的门控ICCD,慢速的有200ns门控的ICCD可以选配。

普通高灵敏CCD探测器:

如果测量持续时间不是一个问题,普通的CCD配合光栅光谱仪也可以应用在LIBS技术,但是,则需要进行长时间曝光和信号积累,同时,背景噪声也在积累。和ICCD相比,普通的CCD可以经常应用在更复杂的系统中,不容易受到损坏。

 

参考百度百科 技术八 文章

如有错误或者纰漏,敬请斧正,谢谢。


分享到:
点击次数:  更新时间:2017-08-17 21:38:07
上一条:没有了!  下一条:两分钟了解光谱分析