一． TSI ChemReveal LIBS簡(jiǎn)介
什么是LIBS
LIBS是Laser-Induced Breakdown Spectroscopy （激光誘導(dǎo)擊穿光譜儀）的簡(jiǎn)稱。LIBS使用高峰值功率的脈沖激光照射樣品，光束聚焦到一個(gè)很小的分析點(diǎn)（通常10-400微米直徑）。在激光照射的光斑區(qū)域，樣品中的材料被燒蝕剝離，并在樣品上方形成納米粒子云團(tuán)。由于激光光束的峰值能量是相當(dāng)高的，其吸收及多光子電離效應(yīng)增加了樣品上方生成的氣體和氣溶膠云團(tuán)的不透明型，即便只是很短暫的激光脈沖激發(fā)。由于激光的能量顯著地被該云團(tuán)吸收，等離子體逐漸形成。量的等離子體使納米粒子熔化，將其中的原子激發(fā)并且發(fā)出光。原子發(fā)出的光可以被檢測(cè)器捕獲并記錄為光譜，通過對(duì)光譜進(jìn)行分析，即可獲得樣品中存在何種元素的信息，通過軟件算法可以對(duì)光譜進(jìn)行進(jìn)一步的定性分析（例如材料鑒別，PMI）和定量分析（例如，樣品中某一元素的含量）。
元素分析的前沿科技
ChemRevealTM 臺(tái)式LIBS激光誘導(dǎo)擊穿光譜儀為幾乎固體樣品中的幾乎元素的鑒定和分析提供了一種簡(jiǎn)單直接的方法。事實(shí)上，這種化學(xué)分析解決方案相比傳統(tǒng)的元素分析方法具有以下的優(yōu)勢(shì)：
幾秒內(nèi)快速直接檢測(cè)
ChemRevealTM 臺(tái)式LIBS激光誘導(dǎo)擊穿光譜儀可直接快速地對(duì)固體進(jìn)行化學(xué)分析，而幾乎不需制備樣品。與ICP不同，LIBS無(wú)需繁雜的溶解過程，可直接分析固態(tài)樣品。
寬泛的元素檢測(cè)范圍
當(dāng)需要檢測(cè)Al、Mg、C等輕元素時(shí)，或是制備樣品時(shí)間不夠的情況下，LIBS是替代XRF的選擇。事實(shí)上，ChemRevealTM 臺(tái)式LIBS激光光譜儀可用來檢測(cè)元素周期表中原子序數(shù)z≥1(氫)的元素。尤其適合以下檢測(cè)：使用惰性氣體排除背景干擾，可檢測(cè)元素(C, H, O, N)的含量；一些尺寸小以及要求激光脈沖聚焦更深的不便于檢測(cè)的樣品；直徑小到5 μm的特征形貌的化學(xué)組成分析。
幾乎可檢測(cè)的固態(tài)樣品
ChemRevealTM臺(tái)式LIBS激光誘導(dǎo)擊穿光譜儀在固態(tài)材料的多樣性和兼容性方面彌補(bǔ)了其他元素分析儀的不足。除了常規(guī)物質(zhì)的檢測(cè)，TSI的解決方案可以勝任對(duì)非晶材料、粉末、以及緣材料的檢測(cè)與分析，不如此，該儀器甚至可對(duì)材料進(jìn)行微米尺度的微區(qū)分析與厚度輪廓分析。
LIBS 與其它元素方法的比較
ChemRevealTM 臺(tái)式激光誘導(dǎo)擊穿光譜分析儀是元素分析技術(shù)的選擇
其它元素分析技術(shù)通常用戶提供其中一至兩種好處。而在冶金、制藥、陶瓷/玻璃、鍍層/薄膜、地質(zhì)/煤炭、寶石等各種不同應(yīng)用中能同時(shí)為用戶提供快速檢測(cè)、元素檢測(cè)范圍寬、樣品基體形態(tài)多樣性三大利益的元素分析解決方案只有一個(gè)：ChemRevealTM 臺(tái)式LIBS激光誘導(dǎo)擊穿光譜儀。
二． TSI ChemReveal 臺(tái)式LIBS檢出限和定量分析
LIBS檢出限很上取決于被測(cè)樣品的類型、具體哪些元素、以及儀器的激光器/光譜檢測(cè)器的選型配置。基于以上原因，LIBS的檢出限可以從幾ppm一直到%級(jí)的范圍。在大多數(shù)常規(guī)應(yīng)用中，對(duì)于大多數(shù)元素，LIBS檢出限可以做到10 ppm到100 ppm。在定量分析中，通過LIBS獲得的測(cè)量結(jié)果的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差可以3-5%以內(nèi)，而對(duì)于均質(zhì)材料通常可以到2%以內(nèi)甚至<1%。
LIBS通常的檢出限：
Li, Be, B, Na, Mg, Al, K, Ca等元素 >10ppm (即0.001%)
Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Mo等元素 >100ppm (即0.01%)
C, N, O, P, Si等元素 >200ppm (即0.02%)
F, Cl, Br, S等元素 >0.5%
主要技術(shù)參數(shù)
元素測(cè)量范圍 | 原子序數(shù)Z>=1 (包括C, H, O等元素，以及N, Li, Be, B等輕元素，以及幾乎金屬、非金屬元素) |
濃度范圍 | 10ppm至%級(jí)別（取決于元素及儀器配置） |
分析類型 | 定性及定量分析 |
分析時(shí)間 | 一般20s左右 |
儀器結(jié)構(gòu) | 一體化設(shè)計(jì)，無(wú)需客戶調(diào)校 |
樣品形態(tài) | 固體或粉末（粉末需要壓片后測(cè)量）。直接測(cè)量，無(wú)需的樣品制備 |
樣品放置及定位 | XYZ三軸全自動(dòng)可自由定位樣品臺(tái)，行程可達(dá)125px，步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，定位0.8 μm |
樣品成像 | 雙攝像頭配置。5x廣角鏡頭用于大視野觀察；400x放大鏡頭用于微觀定位；帶LED照明； 攝像頭與激光器的光學(xué)組件同軸，定位及采樣 |
樣品質(zhì)量 | ~100pg至10 μg（取決于樣品） |
樣品尺寸 | 約317.5px x570pxx317.5px |
分析光斑尺寸 | 光斑大小可調(diào)。小：5μm，：400μm |
分析深度 | ~1 - 100μm，取決于材料材質(zhì)及激光器能量設(shè)置 |
激光能量計(jì)量 | 266nm激光器：0~50mJ/脈沖 +/-5%，可調(diào) 1064nm激光器：0~400mJ/脈沖 +/-5%，可調(diào) 帶激光能量反饋 |
光譜儀采樣時(shí)間 | 時(shí)間500 ns ~ 1 ms可調(diào)，調(diào)整分辨率100ns |
軟件 | ChemReveal儀器操作軟件 - 硬件采樣控制（樣品臺(tái)、激光器、聚焦、成像等參數(shù)調(diào)整及控制操作） - 光譜數(shù)據(jù)獲取 |
ChemLytics分析軟件 - 自動(dòng)元素鑒定（內(nèi)置NIST元素譜圖數(shù)據(jù)庫(kù)） - 單變量定量分析及校準(zhǔn) - 數(shù)據(jù)庫(kù)建立及匹配 | |
ChemLytics Plus 分析軟件（可選） - 模型建立和數(shù)據(jù)可視化 - 多變量定性及定量分析 | |
激光器 | Nd:YAG 266nm波長(zhǎng)，50mJ/脈沖；或1064nm波長(zhǎng)，200mJ/脈沖； 激光能量0~100%可調(diào)， 10Hz頻率, 5-10ns 脈沖寬度，自帶水冷系統(tǒng) |
激光產(chǎn)品等級(jí) | Cl I 激光產(chǎn)品等級(jí)（機(jī)箱并帶有互鎖裝置） |
光譜探測(cè)器 | 4通道寬幅CCD光譜儀，波長(zhǎng)λ = 190 ? 950nm，分辨率0.12nm (FWHM)， 2048像素CCD探測(cè)器； 或：7通道寬頻CCD光譜儀，波長(zhǎng)λ = 190 ? 950nm，分辨率0.05nm (FWHM)，2048像素CCD探測(cè)器； 或：Echelle中階梯iCCD高分辨率光譜儀（波長(zhǎng)λ = 200 - 900） |
儀器尺寸 | 儀器總尺寸（高x寬x厚）：1250px x1512.5pxx1270px 激光供電及冷卻設(shè)備尺寸：919.9999999999999px x350pxx1207.5px 電腦：標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)式機(jī) |
儀器結(jié)構(gòu) | 一體化設(shè)計(jì)，設(shè)備的性及一致性 |
總重量 | 儀器質(zhì)量：45kg 激光供電及冷卻設(shè)備質(zhì)量：14kg（帶冷卻液） 電腦：標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)式機(jī) |
計(jì)算機(jī) | Dell臺(tái)式計(jì)算機(jī)，配液晶顯示器，Window 7 多核處理器 |
所需氣體 | 氬氣或氦氣：分析N, H, O等元素時(shí)需要少量的氬氣或氦氣作為保護(hù)氣，由計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制電磁閥操作 |
電源 | 120V~240V通用，10A |
標(biāo)準(zhǔn)及 | 儀器整體CE，滿足ISO9001:2008 |
設(shè)備型號(hào)：
型號(hào) | 描述 |
3464 | 臺(tái)式LIBS激光誘導(dǎo)擊穿光譜儀。配1064nm激光器，50mJ/脈沖，帶水冷裝置；配4通道寬幅CCD光譜儀；配臺(tái)式計(jì)算機(jī)，內(nèi)置儀器操作軟件及ChemLytics分析軟件 |
3466 | 臺(tái)式LIBS激光誘導(dǎo)擊穿光譜儀。配266nm激光器，50mJ/脈沖，帶水冷裝置；配4通道寬幅CCD光譜儀；配臺(tái)式計(jì)算機(jī)，內(nèi)置儀器操作軟件及ChemLytics分析軟件 |
3864 | 臺(tái)式LIBS激光誘導(dǎo)擊穿光譜儀。配1064nm激光器，200mJ/脈沖，帶水冷裝置；配增強(qiáng)型7通道寬幅CCD光譜儀；配臺(tái)式計(jì)算機(jī)，內(nèi)置儀器操作軟件及ChemLytics分析軟件 |
3866 | 臺(tái)式LIBS激光誘導(dǎo)擊穿光譜儀。配266nm激光器，50mJ/脈沖，帶水冷裝置；配增強(qiáng)型7通道寬幅CCD光譜儀；配臺(tái)式計(jì)算機(jī)，內(nèi)置儀器操作軟件及ChemLytics分析軟件 |
3964 | 臺(tái)式LIBS激光誘導(dǎo)擊穿光譜儀。配1064nm激光器，200mJ/脈沖，帶水冷裝置；配有iCCD檢測(cè)器的高分辨率Echelle中階梯光譜儀；配臺(tái)式計(jì)算機(jī)，內(nèi)置儀器操作軟件及ChemLytics分析軟件 |
3966 | 臺(tái)式LIBS激光誘導(dǎo)擊穿光譜儀。配266nm激光器，50mJ/脈沖，帶水冷裝置；配有iCCD檢測(cè)器的高分辨率Echelle中階梯光譜儀；配臺(tái)式計(jì)算機(jī)，內(nèi)置儀器操作軟件及ChemLytics分析軟件 |
LIBS-SOFT | ChemLytics Plus分析軟件（LIBS化學(xué)計(jì)量學(xué)分析軟件）- 可選 |
LIBS的典型應(yīng)用領(lǐng)域
