激光诱导击穿光谱系统的测量原理是怎样的呢?

激光诱导击穿光谱系统可以同时分析材料中的有机元素(C, H, O, N)、超轻元素(例如Li, B, Be, Na, Mg等)、以及重金属元素。

进而计算出诸如碳纳米管粉末中的杂质以及化学配方。

又由于同时具有高分辨率的样品成像能力、电脑控制的样品操作以及可调整的激光强度等优点;

成为研究人员、科学家、以及测试人员较为理想的选择。

激光诱导击穿光谱系统使用高峰值功率的脉冲激光照射样品,光束聚焦到一个很小的分析点(通常10-400微米直径)。

在激光照射的光斑区域,样品中的材料被烧蚀剥离,并在样品上方形成纳米粒子云团。

由于激光光束的峰值能量是相当高的,其吸收及多光子电离效应增加了样品上方生成的气体和气溶胶云团的不透明性,即便只是很短暂的激光脉冲激发。

由于激光的能量显著地被该云团吸收,等离子体逐渐形成。

高能量的等离子体使纳米粒子熔化,将其中的原子激发并且发出光。

原子发出的光可以被检测器捕获并记录为光谱,通过对光谱进行分析;

即可获得样品中存在何种元素的信息,通过软件算法可以对光谱进行进一步的定性分析(例如材料鉴别,PMI)和定量分析(例如,样品中某一元素的含量)。

自从激光诱导击穿光谱系统问世以来,该技术就被公认为是一种前景广阔的新技术,将为分析领域带来众多的创新应用。

作为一种新的材料识别及定量分析技术,既可以用于实验室,也可以应用于工业现场的在线检测。

其主要特点为:

快速直接分析,几乎不需要样品制备

可以检测几乎所有元素

可以同时分析多种元素

基体形态多样性 – 可以检测几乎所有固态样品

激光诱导击穿光谱系统的出现弥补了传统元素分析方法的不足;

尤其在微小区域材料分析、镀层/薄膜分析、缺陷检测、珠宝鉴定、法医证据鉴定、粉末材料分析、合金分析等应用领域优势明显;

同时还可以广泛适用于地质、煤炭、冶金、制药、环境、科研等不同领域的应用。

除了传统的实验室的应用,激光诱导击穿光谱系统还是为数不多的可以做成手持便携装置的元素分析技术,更是目前为止公认的可以做在线分析的元素分析技术。

这将使分析技术从实验室领域极大地拓展到户外、现场、甚至生产工艺过程中。

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