Hệ thống đo quang phổ cảm ứng laser AvaLIBS

Hệ thống đo quang phổ cảm ứng laser AvaLIBSCó thể thực hiện phân tích định lượng nhanh về các yếu tố trong chất rắn, chất lỏng và khí. Phạm vi phân tích phổ của AvaLIBS là 200-1070 nm, độ phân giải quang học 0,1 nm (FWHM) và độ nhạy phát hiện đạt mức ppm.

Tính năng:

• Phổ rộng, phân tích phổ có độ phân giải cao (dải bước sóng 200-1050 nm, độ phân giải quang học 0,1 nm)
• Phân tích định lượng định tính nhanh
• Độ nhạy phát hiện mức ppm
• Các lĩnh vực ứng dụng bao gồm phân tích vật liệu, giám sát môi trường, thăm dò địa chất, xác định văn vật và nhiều hơn nữa

Hệ thống đo quang phổ cảm ứng laser AvaLIBSNguyên lý hoạt động

Quang phổ plasma gây ra bằng laser (LIPS) hoặc phổ biến hơn được gọi là phổ phá vỡ gây ra bằng laser (LIBS) là một phổ phát xạ nguyên tử sử dụng laser xung làm nguồn kích thích. Một xung laser (điển hình là 10 ns) tập trung vào bề mặt của vật thể được thử nghiệm, mang lại mật độ năng lượng laser trên bề mặt vật liệu được thử nghiệm vượt quá 1 GW/cm2. Dưới tác động của mật độ công suất laser cao như vậy, bề mặt vật liệu được thử nghiệm sẽ có vài microgram vật chất bị phun ra, đồng thời bề mặt vật liệu cũng sẽ tạo ra plasma có tuổi thọ rất ngắn nhưng độ sáng rất cao, nhiệt độ tức thời của nó có thể đạt tới 10.000 độ C. Trong quá trình làm mát, các nguyên tử và ion ở trạng thái kích thích chuyển từ trạng thái năng lượng cao sang trạng thái năng lượng thấp và phát ra bức xạ ánh sáng với bước sóng cụ thể. Hệ thống phát hiện có thể được đo bằng máy quang phổ sợi đa kênh AvaSpec-2048-X có độ nhạy cao, độ phân giải cao, với máy dò CCD mảng dây 2048 pixel cho mỗi kênh. Dữ liệu quang phổ rộng 200-1050 nm thu được được truyền đến phần mềm ứng dụng để phân tích.

Độ nhạy cao, độ phân giải cao, máy quang phổ đa kênh
Hệ thống AvaLIBS có thể được cấu hình với máy quang phổ một kênh, hai kênh, ba kênh, bốn kênh hoặc đa kênh (nền tảng USB2.0 có thể hỗ trợ 10 kênh) được điều khiển bởi bộ vi xử lý trên bo mạch chủ của thiết bị, cho phép lấy mẫu đồng bộ giữa các kênh khác nhau. Lấy mẫu dữ liệu đồng bộ chính xác cho phép máy quang phổ đọc dữ liệu nhanh chóng, vì vậy nó có thể được sử dụng để theo dõi các sự kiện thoáng qua, chẳng hạn như phổ plasma do laser xung gây ra bằng các kênh khác nhau của máy quang phổ. Và với gói giao diện Dynamic Link Library (DLL), bạn có thể dễ dàng viết phần mềm ứng dụng phát triển thứ cấp dựa trên máy quang phổ.

lĩnh vực ứng dụng

1, phân tích không phá hủy từ xa của vật liệu, định tính và xác định.

2, Phát hiện từ xa và phân tích nguyên tố các vật liệu nguy hiểm (nhiệt độ cao, phóng xạ, vật liệu độc hại hóa học)

3, Phát hiện tại chỗ ô nhiễm phóng xạ của các thùng chứa lưu trữ (chất thải thủy tinh cao cấp, chất thải trung gian)

4, không dễ dàng tiếp cận phân tích thành phần hiện trường của thép trong môi trường (bình áp suất lò phản ứng hạt nhân, v.v.)

5, Nhanh chóng xác định kim loại và hợp kim trong quá trình tái chế phế liệu

6, Xác định kim loại của các thành phần chính trong quá trình sản xuất và lắp ráp.

7, Phân tích thành phần trực tuyến khi tiến hành kiểm soát quá trình đối với kim loại lỏng và hợp kim (chẳng hạn như xác định hàm lượng carbon, silicon, phốt pho và các thành phần khác trong thép)

8, Phân tích thành phần trực tuyến khi kiểm soát quá trình thủy tinh lỏng (chẳng hạn như xác định hàm lượng sắt, chì, v.v.)

9, Nhận dạng tại chỗ các vật liệu bị ngập trong nước (chẳng hạn như kim loại, hợp kim, gốm sứ, khoáng chất, vật liệu phóng xạ, v.v.)

10, phân tích đường viền sâu và phân tích thành phần của lớp phủ bề mặt đối tượng (chẳng hạn như thép mạ điện, màng nhựa, kim loại nặng trong sơn, v.v.)

11, Giám sát trực tuyến các hạt nhỏ trong không khí (chẳng hạn như giám sát khí thải ống khói)

12, Phân tích thành phần của các vật có hình dạng phức tạp

AvaLIBSLaser.

Có hai lựa chọn laser: một lựa chọn bước sóng đơn laser 1064 nm và một lựa chọn bước sóng kép đầu ra 1064 nm&532 nm. Năng lượng xung là tùy chọn 50 mJ, 100 mJ hoặc 200 mJ. Sự hòa tan của laser và sự hình thành plasma có liên quan đến loại mẫu, do đó có các yêu cầu năng lượng khác nhau cho các mẫu khác nhau. Đối với vật liệu kim loại, laser 50 mJ được sử dụng. Đối với các vật liệu phi kim loại và OH-cao, laser 200 mJ phù hợp hơn cho các ứng dụng. Đối với các mẫu chất lỏng, laser bước sóng kép có thể được sử dụng, chất oxy hóa trong mẫu sẽ làm chậm sự hình thành plasma, vì vậy cần một bước sóng laser khác để tăng cường sự hình thành plasma.

Các tính năng khác
Không cần tiền xử lý mẫu

AvaLIBS có thể phân tích vật liệu trực tiếp mà không cần bất kỳ tiền xử lý nào. Tuy nhiên, nếu bề mặt mẫu được phủ các chất khác (chẳng hạn như thép bị oxy hóa hoặc phủ), trước tiên phải làm sạch lớp phủ trên bề mặt mẫu bằng laser. Hiệu quả của quá trình làm sạch laser phụ thuộc vào loại vật liệu và năng lượng laser. Ngoài ra, sóng siêu âm do plasma laser tạo ra có hiệu quả rất tốt trong việc loại bỏ chất bán lỏng hoặc chất dính. Ví dụ, có thể phân tích các kim loại được bọc trong bùn OH dày vài cm trên bề mặt.

Phân tích định lượng Trace Elements

AvaLIBS sau khi đánh dấu có thể tiến hành phân tích định lượng các nguyên tố vi lượng trong vật liệu ma trận, chẳng hạn như phân tích crôm trong thép, magiê trong hợp kim nhôm, sắt trong thủy tinh, đồng sunfat, v.v. Khi đánh dấu phải sử dụng vật liệu mẫu đã được xác định, vật liệu mẫu này có cùng ma trận với vật liệu được thử nghiệm, nhưng chứa hàm lượng nguyên tố được phân tích khác nhau. Quá trình được gọi là "tiêu chuẩn hóa nội bộ" thường được sử dụng trong phân tích, tức là so sánh cường độ vạch quang phổ của nguyên tố được phân tích với cường độ vạch quang phổ của vật liệu ma trận, do đó có thể giảm tác động của sự thay đổi điều kiện plasma đối với kết quả đo lường do sự không nhất quán năng lượng xung-xung của laser. Độ nhạy được đo bằng AvaLIBS có liên quan đến nhiều yếu tố: phân tích cách các yếu tố và vật liệu ma trận kết hợp với nhau, đo khoảng cách và liệu có cần đo từ xa hay không, v.v. Độ chính xác của kết quả đo có thể tốt hơn 10% và độ chính xác có thể tốt hơn 5%.