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來自國際LIBS專家的解決方案

美國應用光譜公司(ASI)的RT100系列智能 LIBS 系統(tǒng)是一款全新的激光誘導原子發(fā)射光譜儀，它能夠數(shù)秒內快速檢測陸地生態(tài)系統(tǒng)土壤、巖層、礦石、植物、氣溶膠等樣品中的70多種元素，是地球化學分析領域的一次變革。

RT100系列LIBS，源自美國加州大學國家能源技術實驗室80年LIBS技術的研究成果。LIBS技術被稱為原子光譜法中的“超級**”，采用飛秒激光，在樣品表面形成等離子體，光譜檢測系統(tǒng)對等離子體的光譜進行分析，進而得到樣品的元素組分和含量信息。它無需樣品制備，數(shù)秒內可得到結果，高精度多元素同時檢測。

功能及應用領域：

功能：快速測量陸地生態(tài)系統(tǒng)土壤、巖層、礦石、植物、氣溶膠等物質中的

• 常量元素N， P， K， Ca， Mg， S

• 微量元素Fe， Cu， Mn， Zn， B.， Mo， Ni， Cl

• 痕量元素，可檢測化學周期表上幾乎所有元素

• 土壤碳儲量及固碳潛力

• 污染物檢測

應用領域：

- 陸地生態(tài)系統(tǒng)碳儲量及固碳潛力研究

- 地質領域礦物元素分析

- 生態(tài)系統(tǒng)元素時空分布

- 植物體內元素分布

- 環(huán)境污染物的檢測

儀器特點：

• 全自動，激光采樣更快；

• 樣品高度自動調整，確保激光燒蝕過程一致；

• 激光能量穩(wěn)定光閘確保高精度；

• 多種采樣方法：

- 全分析

- 夾雜物和微光斑分析

- 深度分布

- 元素分布

• 超高靈敏度；

• 強大的LIBS光譜分析工具：

- TruLIBS 等離子發(fā)射光譜線數(shù)據(jù)庫

- LIBS 發(fā)射峰背景校正

- LIBS光譜的比較分析

- 定量標定曲線的快速制定

• 硬件易更新；

• 維護費用低。

結果可重復，LIBS技術的結果從未如此可靠

成分復雜的異質樣品是LIBS技術取得高精度測量結果的難題。通常采用優(yōu)化激光采樣方法和數(shù)據(jù)優(yōu)化處理策略解決這個難題。激光燒蝕的均勻性和儀器的穩(wěn)定性也是確保LIBS分析技術高效、成功的關鍵。

美國應用光譜公司研發(fā)的**技術：自動高度調整、激光能量穩(wěn)定光閘和全方位3D移動臺使RT100系列激光光譜儀的全自動化和激光參數(shù)的穩(wěn)定性在目前LIBS測量領域是**的，用戶只需關注如何選取采樣模式，以得到**測量結果，而無需考慮LIBS測量設備參數(shù)的不穩(wěn)定因素。

新型集光鏡大大提高了檢測靈敏度

RT100 系列都采用智能型集光設計，**量地收集等離子體發(fā)射光譜?？蛇x集光鏡頭**限度減少色差，并在UV 到 NIR的全光譜段均勻、恒定地收集等離子發(fā)射譜線。

采用緩沖氣和低壓室提高LIBS信號

RT100 系列的樣品室提供兩種測量環(huán)境：大氣壓條件或低壓條件下的氬氣和氦氣環(huán)境。

多種采用采樣方法

光斑大小控制（可選）功能和3-D全自動移動臺讓用戶可選用多種固樣采樣方式，完成各種分析，如：全分析、夾雜物和微量分析、深度分析和元素分布。

系統(tǒng)組件易更新，達到******率

LIBS分析技術中的激光和光譜儀（檢測器）需要隨用戶的分析樣品和研究目的變化而更換，此外用戶的分析要求也會隨時發(fā)生變化。所有的RT100 系列 （RT100-HP， RT100-B 和RT100-EC）共享一個硬件平臺，組件更新方式相同，使用戶的****率**。

Axiom系統(tǒng)軟件——將復雜的LIBS光譜數(shù)據(jù)直接變成測量結果

多組分測量能力

RT100系列都配置了Axiom 系統(tǒng)軟件，可完成高精度、多組分LIBS測量：多發(fā)射峰附帶每個元素光譜線，光譜發(fā)射強度決定于樣品表面的情況和組分。Axiom軟件系統(tǒng)讓用戶調控硬件，通過優(yōu)化采樣方法有效識別發(fā)射峰，并進行可靠的統(tǒng)計分析。此外，化學統(tǒng)計分析軟件模塊還能讓用戶通過預先設定的或寬范圍光譜特征識別和分類樣品的不同組分，提供強大的法醫(yī)鑒別能力。

Axiom提供靈活多樣的采樣方法

Axiom軟件提供隨機選點、任意尺寸網(wǎng)格、直線、曲線采樣模式。用戶可設定每個采樣點的激光脈沖數(shù)，也可用指定的激光重復速率、隨意掃描樣品。

TruLIBS 軟件模塊高效識別峰值

TruLIBS 是ASI公司研發(fā)的等離子發(fā)射譜線數(shù)據(jù)庫。用戶可選擇一組元素或全部元素周期表進行譜線篩查，快速、準備地識別樣品的LIBS譜峰。

強大的LIBS光譜分析工具

Axiom可讓用戶任意選取LIBS光譜線及背景，自動計算峰值下的面積，提供LIBS譜線的“凈”強度。

背景及去除

Axiom讓用戶選取光譜段，自動去除背景強度，為以后的分析提供高質量LIBS光譜數(shù)據(jù)。

保存和調用LIBS譜線作比較分析

用戶可用各種數(shù)據(jù)格式保存LIBS譜線，并隨時調用作比較分析。

LIBS光譜強度統(tǒng)計分析

Axiom采用多激光脈沖技術在信號采集時即進行LIBS強度統(tǒng)計分析，并將結果用于優(yōu)化采樣方法，以便*后獲取有價值的結果。

制定標定曲線，完成高精度定量分析

在Axiom中可優(yōu)化選擇原子/離子發(fā)射譜線作不同的分析，在光譜標樣基礎上制作定量分析標定曲線。

先進的數(shù)據(jù)分析工具

Axiom軟件提供多種數(shù)據(jù)分析工具，如：PCA、PLS、多參數(shù)線性回歸、化學統(tǒng)計分析等。讓RT100 系列的用戶將隨機樣品的LIBS譜線與數(shù)據(jù)庫中的譜線比較，得到復雜的、多組分樣品的定量分析結果。

應用案例

礦石的檢測

將硼礦石和硅礦石樣品分區(qū)，RT100激光誘導擊穿光譜儀（LIBS）分析不同礦石樣品不同區(qū)域的元素組成特點。如下圖所示，從光譜圖中可以看出，硅礦石棕色區(qū)域、白色區(qū)域及硼礦石的Mg的含量依次降低；對于元素Si，硅礦石的棕色區(qū)域遠遠高于白色區(qū)域。系統(tǒng)軟件還可進一步分析以上元素的具體含量。

植物葉片和土壤樣品檢測

采用 RT100激光誘導擊穿光譜儀（LIBS）分析蘋果樹葉、面粉、西紅柿葉、松針、粘土、壤土、沙土。其中，各樣品中C、K、Ca、Mn、Al等元素的光譜曲線疊加圖如下，通過光譜強度的比較，可以清晰的看出不同樣品不同元素的波峰及波長。

土壤碳檢測

在美國北部某一農場采集土壤樣品，使用激光誘導擊穿光譜儀和常規(guī)分析法分別進行土壤碳的檢測，并將所測結果進行相關性分析，其分析結果如下，從中可以看出本系統(tǒng)所測247.85nm處光譜峰強度的大小與常規(guī)法所測碳含量呈直線相關。

土壤碳測量

在美國北部某一農場采集土壤樣品，使用LIBS光譜儀和常規(guī)分析法分別進行土壤碳的檢測，并將所測結果進行相關性分析，247.85nm處波峰強度的大小與常規(guī)法所測碳含量呈直線相關。

土壤碳測量

在美國北部某一農場采集土壤樣品，使用LIBS光譜儀和常規(guī)分析法分別進行土壤碳的檢測，并將所測結果進行相關性分析，247.85nm處波峰強度的大小與常規(guī)法所測碳含量呈直線相關。

部分文獻：歡迎來電索取1980s， 1990-2009年的文獻目錄

Baudelet， M.， M. Boueri， S. Mao， X. Mao， and R.E. Russo. Laser ablation of organic materials for discrimination of bacteria in an inorganic background. SPIE 7214(2009). 72140J-1-72140-10. Boueri， M.， M. Baudelet， J. Yu， X. Mao， S. Mao， and R.E. Russo. Early stage expansion and time-resolved spectral emission of laser-induced plasma from polymer. Applied Surface Science (2009).

Brostoff， L.B.， J. Gonzalez， P. Jett， and R.E. Russo. Trace element fingerprinting of ancient Chinese gold with femtosecond laser ablation-inductively coupled mass spectrometry. Journal of Archeological Science 36(2009). 461-466.

Piscitelli， V.， M.A. Martinez， A.J. Fernandez， J. Gonzalez， X.L. Mao， and R.E. Russo. Double pulse laser induced breakdown spectroscopy: experimental study of lead emission intensity dependence on the wavelengths and sample matrix. Spectrochimica Acta Part B: Atomic Spectroscopy 64(2009). 147-154.

Zorba， V.， X.L. Mao， and R.E. Russo. Laser wavelength effects in ultrafast near-field laser nanostructuring of Si. Applied Physics Letters 95(2009). 041110-1-041110-3.

Zorba， V.， X.L. Mao， and R.E. Russo. Optical far- and near-field femtosecond laser ablation of Si for nanoscale chemical analysis. Analytical & Bioanalytical Chemistry (2009).