Что такое LIBS? Лазерно-искровая эмиссионная спектроскопия
LIBS Элементный анализ Спектроскопия Ручные анализаторы SciAps Z-серия
Лазерно-искровая эмиссионная спектроскопия (LIBS) — это тип оптической эмиссионной спектроскопии, используемый для измерения элементного состава материалов. Наши передовые ручные лазерные анализаторы LIBS работают во всех основных отраслях промышленности.
Технология LIBS использует импульсный сфокусированный лазер, который воздействует на образец с достаточной энергией импульса для создания плазмы в области воздействия. Связанные атомные электроны удаляются от атомов, составляющих материал. По мере охлаждения плазмы атомы рекомбинируют с электронами, и в этом процессе излучается свет в УФ, оптическом и ИК диапазонах.
LIBS используется уже более 30 лет в качестве лабораторной методики, способной анализировать любой элемент периодической таблицы. В последнее время эта технология была миниатюризирована в виде ручного устройства (HH LIBS), способного анализировать любой элемент в зависимости от выбранного диапазона спектрометра.
LIBS: Ручная лазерно-искровая эмиссионная спектроскопия
LIBS — это тип оптической эмиссионной спектроскопии, используемый для измерения элементных концентраций в материале.
Технология LIBS работает путем использования импульсного сфокусированного лазера, который воздействует на образец с достаточной энергией импульса для создания плазмы вокруг области воздействия. Связанные атомные электроны удаляются от атомов, составляющих материал. По мере охлаждения плазмы атомы рекомбинируют с электронами, и в этом процессе излучается свет в УФ, оптическом и ИК диапазонах.
LIBS используется уже более 30 лет в качестве лабораторной методики, способной анализировать любой элемент периодической таблицы. В последнее время эта технология была миниатюризирована в виде ручного устройства (HH LIBS), способного анализировать любой элемент в зависимости от выбранного диапазона спектрометра.
Как работает технология LIBS
1
Лазерный импульс
Импульсный лазер, обычно в диапазоне энергии 5-6 мДж/импульс с частотой 50 импульсов в секунду (50 Гц), воздействует на образец. Лазер проходит через фокусирующую линзу, которая фокусирует лазерный луч примерно до 50 мкм в диаметре. Длительность импульса составляет 1-2 нс (миллиардные доли секунды), что обеспечивает достаточно высокую плотность мощности (энергия/площадь/время) для испарения материала и создания плазмы.
2
Образование плазмы
По мере охлаждения плазмы в течение нескольких сотен микросекунд электроны, которые были удалены от атомов, рекомбинируют с атомами, излучая свет в УФ, оптическом и инфракрасном спектре.
3
Спектральный анализ
Встроенный спектрометр анализирует излучаемый свет, измеряя длину волны и интенсивность (количество) света на определенных длинах волн — оптический спектр.
4
Идентификация и количественный анализ
Встроенное программное обеспечение сравнивает спектральные линии с известными длинами волн для определения присутствующих элементов и использует интенсивность этих линий со встроенной калибровкой для количественного определения концентрации элемента.
Рис. 1: Принцип работы технологии лазерно-искровой эмиссионной спектроскопии (LIBS)
Преимущества технологии LIBS
- Анализ легких элементов — Возможность анализа лития, бериллия, бора, углерода и других легких элементов, недоступных для традиционного XRF
- Минимальная подготовка образца — Не требуется специальная подготовка поверхности в большинстве случаев
- Высокая скорость анализа — Результаты за секунды благодаря высокой частоте лазерных импульсов
- Минимальное повреждение образца — Лазер создает микроскопический кратер (50-100 мкм)
- Анализ любых материалов — Металлы, сплавы, полимеры, керамика, минералы, биологические образцы
- Портативность — Компактные ручные приборы для анализа в полевых условиях
- Отсутствие радиации — В отличие от XRF, не использует радиоактивные источники
- Высокая чувствительность — Обнаружение элементов на уровне ppm для многих элементов
Области применения LIBS анализаторов
Ручные анализаторы LIBS находят применение в различных отраслях промышленности благодаря своей универсальности, точности и портативности.
Металлургия и сортировка металлолома
Быстрая и точная идентификация сплавов, сортировка нержавеющих сталей, алюминиевых, титановых и других сплавов. Определение легирующих элементов для правильной классификации и переработки.
Неразрушающий контроль и PMI (Positive Material Identification)
Контроль качества сварных швов, идентификация материалов трубопроводов, сосудов под давлением, проверка соответствия материалов спецификациям в нефтегазовой, химической и энергетической отраслях.
Геохимия и горнодобывающая промышленность
Экспресс-анализ руд, минералов, почв в полевых условиях. Определение содержания ценных элементов при разведке месторождений и контроле качества добычи.
Переработка каталитических нейтрализаторов
Точное определение содержания платины, палладия и родия в отработанных каталитических нейтрализаторах для оптимизации процессов переработки и оценки стоимости.
Академические и научные исследования
Исследование новых материалов, анализ культурного наследия, археологические исследования, криминалистика и другие научные приложения.
Технология LIBS революционизировала элементный анализ, делая лабораторную точность доступной в полевых условиях. Наши анализаторы Z-серии сочетают передовые технологии с эргономичным дизайном для максимальной эффективности
