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激光诱导击穿光谱LIBS系统
激光诱导击穿光谱LIBS系统

激光诱导击穿光谱LIBS系统


激光诱导击穿光谱(Laser-induced Breakdown Spectroscopy,简称LIBS)技术作为一种原子发射光谱技术,由于其检测速度快、无需样品前处理、能够原位实时检测等诸多优势,在冶金、环保、地矿、生物医学等领域得到了广泛关注。
LIBS检测系统整合了光学分析、光电检测和数字分析等技术,主要包含激光器及驱动电源、激光聚焦镜、电控样品转台、光纤耦合镜、光谱仪等部件。我司可为广大客户提供小型化、高峰值功率的脉冲激光器、光学系统设计和集成服务。

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一、详细原理介绍
LIBS技术采用高能脉冲激光作为激发源,经光学系统聚焦后作用在样品表面,被聚焦光斑所覆盖的样品区域具有较高的能量密度,当大于击穿阈值能量时,会在局部产生等离子体,称为激光诱导等离子体。这类等离子体在局部的温度和能量密度很高,在等离子体冷却的过程中,处于激发态的原子和离子发生电子能级跃迁,辐射出特定波长的光子。利用光谱仪将释放的光子收集得到光谱数据,通过分析光谱中的谱峰位置、峰强等信息,可以确定被测样品的元素组成。

LIBS原理介绍实物图3.jpg


二、推荐方案
传统LIBS系统使用灯泵固体激光器,激光器脉宽10ns级别脉宽激光器激发样本,由于激光脉冲持续时间长,韧致辐射效果明显,需要配套精确的延时控制设备,精确调控激光器与光谱仪触发与采集,才能获取高质量等离子体元素谱线。

推荐方案1:
我公司提供的350ps级别的脉冲激光器,脉宽压缩近30倍,能够有效降低热效应,降低韧致辐射效应。可获得高信噪比元素光谱信号。
激光器具有100-1000Hz较高的激光器重频,采用0.1-1s光谱仪累计曝光方式,可以提高信号强度和信噪比。

LIBS推荐方案1典型测试光谱图1.jpg

光斑质量差会导致过度烧蚀,对精细分析结果产生干扰。

推荐方案2:
显微与精细分辨应用,我司提供的ps脉冲光束质量高(M2<1.3),光斑聚焦点小(<50μm),焦深短(<10μm)。适合在显微LIBS系统中使用。

聚焦斑.jpg


推荐方案3:
针对手持或台式LIBS设备,我司可以提供采用全密封封装技术的激光模块,激光器采用充氦气的平行缝焊封装技术,可以保证激光器在野外有更好的适应性能,所有激光部件采用全焊接固定工艺,确保激光器在现场使用的可靠性与稳定性。