AvaLIBS лазерная индуцированная спектрометрическая система пробоя

AvaLIBS лазерная индуцированная спектрометрическая система пробояМожно проводить быстрый качественный количественный анализ элементов в твердых телах, жидкостях и газах. Спектральный анализ AvaLIBS имеет диапазон 200 - 1070 нм, оптическое разрешение 0,1 нм (FWHM), чувствительность обнаружения достигает уровня ppm.

Особенности:

• Широкоспектральный, спектральный анализ с высоким разрешением (диапазон длин волн 200 - 1050 нм, оптическое разрешение 0,1 нм)
• Быстрый качественный количественный анализ
• Чувствительность обнаружения ppm
• Области применения включают анализ материалов, экологический мониторинг, геологоразведку, идентификацию культурных реликвий и так далее

AvaLIBS лазерная индуцированная спектрометрическая система пробояПринцип работы

Лазерный индуцированный плазменный спектр (LIPS) или, более часто, так называемый лазерный индуцированный спектр пробоя (LIBS) - это спектр атомной эмиссии, который использует импульсные лазеры в качестве источника возбуждения. Лазерные импульсы (типичное значение 10 ns) фокусируются на поверхности измеренного объекта, в результате чего плотность мощности лазера на поверхности измеренного материала превышает 1 ГВт / см2. Под действием такой высокой плотности мощности лазера на поверхности измеренного материала выбрасывается несколько микрограммов материала, в то время как поверхность материала также производит плазму с коротким сроком службы, но высокой яркостью, с мгновенной температурой до 10000 градусов по Цельсию. В процессе охлаждения атомы и ионы, находящиеся в возбужденном состоянии, переходят из состояния высокой энергии в состояние низкой энергии и излучают световое излучение с определенной длиной волны. Система обнаружения может измеряться с помощью высокочувствительного, высокоразрешающего и многоканального волоконно - оптического спектрометра AvaSpec - 2048 - X, каждый из которых имеет 2048 - пиксельный детектор CCD с линейной решеткой. Собранные данные с широким спектром 200 - 1050 нм передаются в прикладные программы для анализа.

Высокочувствительный, высокоразрешающий, многоканальный спектрометр
Система AvaLIBS может быть оснащена одноканальным, двухканальным, трехканальным, четырехканальным или многоканальным спектрометром (платформа USB 2.0 поддерживает 10 каналов), управляемым микропроцессором на материнской плате прибора, что позволяет синхронизировать отбор проб между различными каналами. Точный отбор синхронных данных позволяет спектрометру быстро считывать данные, поэтому его можно использовать для мониторинга переходных событий, таких как спектр плазмы, индуцированный импульсным лазером, с помощью различных каналов спектрометра. И предлагает интерфейсные пакеты библиотеки динамических ссылок (DLL), где вы можете легко писать приложения вторичной разработки на основе спектрометра.

область применения

1. Дистанционный неразрушающий анализ, качество и идентификация материала.

Дистанционное обнаружение и элементный анализ опасных материалов (высокотемпературных, радиоактивных, химически токсичных)

Обнаружение на месте радиоактивного загрязнения контейнеров для хранения (стеклованные отходы высокого класса, отходы промежуточного класса)

Анализ состава на месте стали в малодоступной среде (сосуды под давлением ядерных реакторов и т.д.)

Быстрая идентификация металлов и сплавов в процессе утилизации отходов

Идентификация металлов ключевых компонентов в процессе изготовления и сборки.

Онлайновый анализ состава при управлении процессом жидких металлов и сплавов (например, определение содержания углерода, кремния, фосфора и т.д. в стали)

Онлайн - анализ состава при контроле процесса жидкого стекла (например, определение содержания железа, свинца и т.д.)

Идентификация на месте материала, погруженного в воду (например, металлы, сплавы, керамика, минералы, радиоактивные материалы и т.д.)

Анализ глубоких контуров и компонентов поверхностного покрытия объекта (например, гальваническая сталь, пластмассовая мембрана, тяжелые металлы в краске и т.д.)

Онлайновый мониторинг частиц в воздухе (например, мониторинг выбросов дымовых труб)

Анализ состава объектов сложной формы

АвалибсЛазеры

Лазеры могут быть выбраны в двух вариантах: один - с одноволновым лазером 1064 нм, а другой - с двухволновым выходом 1064 нм и 532 нм. Импульсная энергия может быть выбрана из 50 мДж, 100 мДж или 200 мДж. Растворение лазера и образование плазмы зависят от типа образца, поэтому различные образцы имеют разные энергетические требования. Для металлических материалов используются лазеры 50 мДж. Для неметаллических и высокоOH - материалов более подходят лазеры 200 мДж. Для жидких образцов могут использоваться двухволновые лазеры, где окислитель в образце замедляет образование плазмы, поэтому для усиления образования плазмы требуется лазер другой длины волны.

Другие характеристики
Предварительная обработка образцов не требуется

AvaLIBS может анализировать материалы напрямую без предварительной обработки. Однако, если поверхность образца покрыта другими веществами (например, окисленной или покрытой сталью), покрытие поверхности образца должно быть очищено лазером. Эффективность процесса лазерной очистки зависит от типа материала и энергии лазера. Кроме того, ультразвук, создаваемый лазерной плазмой, оказывает очень хорошее влияние на удаление полужидкостей или вязких пятен. Например, можно анализировать металлы, покрытые поверхностью шламом толщиной в несколько сантиметров.

Количественный анализ микроэлементов

После калибровки AvaLIBS может проводить количественный анализ микроэлементов в базовом материале, таких как хром в стали, магний в алюминиевом сплаве, железо в стекле, медь в сульфате меди и так далее. При калибровке используется идентифицированный материал образца, который имеет ту же основу, что и испытуемый материал, но содержит различное содержание анализируемых элементов. При анализе обычно используется так называемая « внутренняя стандартизация», которая сравнивает интенсивность спектральной линии анализируемого элемента с интенсивностью спектральной линии основного материала, что позволяет уменьшить влияние изменений условий плазмы, вызванных несогласованностью импульсно - импульсной энергии лазера, на результаты измерений. Чувствительность, измеренная AvaLIBS, связана со многими факторами: анализом того, как сочетаются элементы и материалы матрицы, измерением расстояний и необходимостью телеметрии. Точность измерений может быть выше 10%, а точность - 5%.