技術(shù)背景：

當(dāng)激光作用于樣品表面時，在極短時間內(nèi)誘導(dǎo)產(chǎn)生含有樣品物質(zhì)的等離子體，等離子體產(chǎn)生的過程中，發(fā)射出帶有樣品元素信息的發(fā)射光譜，通過檢測這些發(fā)射光譜，得到樣品的元素信息。這種技術(shù)被稱為激光誘導(dǎo)擊穿光譜技術(shù)LIBS（Laser Induced Breakdown Spectroscopy），俗稱激光光譜元素分析技術(shù)，檢測限可達ppm級。測量的元素可覆蓋元素周期表中的大部分元素，高達100多種

系統(tǒng)功能：

快速檢測礦石、合金、工業(yè)材料、珠寶、土壤、植物、中草藥、刑偵材料等樣品中的

? 常量元素N, P, K, Ca, Mg

? 微量元素Fe, Cu, Mn, Zn, B, Mo, Ni, Cl

? 痕量元素：可檢測化學(xué)周期表上大部分元素

? 其他：有機元素C、H、O和輕元素

Li、Be、Na等（其他技術(shù)很難同時分析）

應(yīng)用領(lǐng)域：

工業(yè)材料的檢測及組分分析

地質(zhì)礦物分析

煤粉組分檢測

合金元素分析

寶石鑒定

土壤、植物樣品檢測

中藥材元素測量及鑒定

農(nóng)產(chǎn)品重金屬檢測

重金屬污染檢測

刑偵微量物證分析

工作原理：

EcoChem激光光譜元素分析系統(tǒng)的固體激光器產(chǎn)生激光作用于樣品表面。當(dāng)激光能量大于樣品擊穿門檻能量時，在樣品表面形成等離子體。這些等離子體中受激光能量激發(fā)到達高能態(tài)的樣品物質(zhì)在迅速回遷至低能態(tài)的過程中，發(fā)射出帶有樣品元素種類、含量信息的發(fā)射光譜，這些發(fā)射光譜信號被智能信號收集系統(tǒng)收集并傳輸至光譜儀中進行分光，再由CCD檢測器進行檢測，得到元素信息。

系統(tǒng)特點：

●系統(tǒng)的硬件采用模塊化設(shè)計，可定制。激光器和光譜儀（檢測器）可根據(jù)樣品的種類及用戶的研究目的進行升級，兩者均不受外界環(huán)境溫度影響，無需進行特殊的環(huán)境控制，使用壽命長。

●激光能量和激光光斑大小連續(xù)可調(diào)，激光脈沖能量穩(wěn)定一致，可實現(xiàn)樣品分層剝蝕、夾雜物和微光斑分析、元素分布制圖、定量計算等多種分析。

●系統(tǒng)剝蝕導(dǎo)航激光和樣品高度自動調(diào)整傳感器相結(jié)合，解決了樣品表面凹凸不平導(dǎo)致剝蝕不均勻的問題；激光能量穩(wěn)定確保到達樣品表面的激光能量穩(wěn)定一致

●系統(tǒng)配備3-D全自動操作臺

●系統(tǒng)操作軟件全中文界面，操作簡單易用

●系統(tǒng)軟件能實現(xiàn)對所有硬件組件的控制，能提供多種采樣模式，包括直線、隨機點、網(wǎng)格任意大小和自定義采樣等，通過設(shè)置參數(shù)，可在無人值守的條件下自動進行大面積采樣。

●系統(tǒng)可通過樣品某一特定元素的二維分布制圖，形象展示樣品元素的分布。

技術(shù)指標(biāo)：

激光系統(tǒng)：

激光能量：200mJ@1064nm，能量輸出0-99%可調(diào)

光斑質(zhì)量控制系統(tǒng)

重現(xiàn)率：20Hz，脈寬<6ns，DI水冷卻系統(tǒng)

光斑大?。?0-250μm連續(xù)可調(diào)

激光光閘：自動雙光閘，穩(wěn)定控制激光能量和LIBS信號

激光安全：I級，有激光鎖定保護裝置

激光發(fā)散角 ：≤1 mrad，指向性 ：<20urad

激光Jitter（RMS）：≤0.5ns

檢測器：譜寬：190-1040nm，光譜精度±0.05nm，門延遲0.5ns-1ms，分辨率0.5ns, 光路：非交叉型CT光路，焦距 > 75mm

具有激光輔助自動聚焦模塊, 分辨率2.5微米，聚焦重復(fù)精度<0.1mm

工作臺：

全自動XYZ行程，XY行程100mm×100mm，Z行程50mm，速度0-10mm/s

XY行程分辨率：0.2μm，Z行程分辨率：0.5μm

樣品室可通入氦氣或氬氣

操作軟件：

中文界面，包含ElementLIBS和NIST元素識別數(shù)據(jù)庫。可以輕松檢測和識別元素周期表上的元素并進行信息標(biāo)記。界面友好，操作直觀，使用簡單。軟件還同時具備如下功能：軟件可針對所有硬件部件（激光器，光譜儀，三維工作臺，氣路等）進行指令操作，內(nèi)置多種打樣方式選擇，包括單點，多點，直線，矩陣點等；具有自動聚焦控制，可快速且方便的識別樣品；可對系統(tǒng)內(nèi)置的雙鏡頭（全景視野和放大視野）進行控制；可進行元素的分布（mapping）分析；對氣路進行精準(zhǔn)控制；內(nèi)置txt, dat等多種數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)換。

軟件操作界面

數(shù)據(jù)處理中心：

專用i7臺式電腦及24’顯示器

可選配件：

空氣濾清器

臺式壓片機

氦氣或氬氣

應(yīng)用案例：

氟鈰礦表面不同顏色的部位進行元素分布分析，目標(biāo)元素F，O，Pb，Ti等元素。以考察這些元素的分布情況。經(jīng)過掃描之后，元素分布熱圖直接顯示出來，顯示了這些元素在不同部位的分布情況。信息特征十分明顯。

氟鈰礦元素分布分析

鑒定經(jīng)過鈹（Be）或鎂（Mg）元素處理過的藍寶石，LIBS技術(shù)可以非常容易的檢測出藍寶石中異常存在的鈹或鎂元素，從而達到藍寶石鑒定的作用。

鈹（Be）元素的測量位置及其信號強度

土壤中含銅量已超過土壤背景值的幾倍甚至幾十倍。灌溉過程以及硫酸銅殺蟲劑等農(nóng)藥的施用也會使一部分銅進入土壤和植物體內(nèi)。對整個生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定和人類的安全構(gòu)成了一定的威脅。系統(tǒng)針對土壤銅污染進行了定性、定量研究，確定了銅元素的特征譜線為324.75nm。建立了銅元素的標(biāo)準(zhǔn)曲線和含量的測量方法。并驗證了準(zhǔn)確度，測量誤差小于10%。

Cu元素的特征光譜譜線                Cu元素的標(biāo)準(zhǔn)曲線

S  

鋰離子封裝電池的深度剖析研究