固體激光在LIBS中的應用
20世紀60年代,美國國家實驗室Los Alamos的David Cremers研究小組首先提出了激光誘導擊穿光譜技術(shù)(Laser Induced Breakdown Spectroscopy,簡稱LIBS)的概念。1963年,小組成員Brech最先利用增加了調(diào)Q開關的紅寶石激光器的來誘導物質(zhì)產(chǎn)生等離子體,并將其應用于物質(zhì)化學分析,這一刻,LIBS技術(shù)正式誕生。該技術(shù)問世到現(xiàn)在已有60余年,在金屬成分分析、宇宙探索、環(huán)境和廢物的監(jiān)測、文化遺產(chǎn)鑒定等等領域,已大放異彩,并同步開發(fā)出了許多基于LIBS的小型化或在線式分析檢測系統(tǒng)。
原理上,LIBS技術(shù)通過將超短脈沖激光聚焦在樣品表面,使表面被燒蝕,形成等離子體。等離子體的發(fā)射光譜蘊含著該物質(zhì)的所有元素成分,當我們用采集系統(tǒng)(一般為光譜儀)對光譜進行采集,并分析光譜中的特征譜線,會得到樣品的元素成分以及含量。由于超短脈沖激光聚焦后能量密度較高,因此原則上可以將任何物態(tài)(固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài))的樣品激發(fā)形成等離子體,僅在收集分析上會受到檢測器波長范圍及靈敏度的限制。
一套完整的LIBS系統(tǒng)主要包括以下幾部分:
①?激發(fā)系統(tǒng),包括激光器、激光聚焦系統(tǒng)等設備;
②?樣品臺;
③?采集系統(tǒng),包括耦合系統(tǒng)、光纖光譜儀等設備;
④?分析系統(tǒng),包括PC、單片機等具備分析功能的模塊。
對于該項技術(shù)而言,超高峰值功率的短脈沖激光器,與能采集到多種元素,分辨細微特征的光纖光譜儀,是最重要的兩個部分。而杏林睿光作為專業(yè)的微片激光器自主研發(fā)、生產(chǎn)及銷售的高新技術(shù)企業(yè),可為該應用領域提供強大的激發(fā)光源支持。
我司的明星產(chǎn)品PQE系列大能量固體激光器,采用固體被動調(diào)Q方案,具有大能量、高性價比、低功耗等特點。其最短脈寬達3ns,最高單脈沖能量達10mJ,超高的峰值功率不僅能輕易激發(fā)金屬固體樣品,還可激發(fā)各類氣體。此外,小巧的體積更便于各類系統(tǒng)的裝配整合,為手持式,便攜式,在線式等等LIBS應用方案提供有力保障。
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