美國ASI J200激光誘導擊穿光譜儀（LIBS）

一、簡介

Russo博士于2004年創(chuàng)建了美國應用光譜（Applied Spectra，ASI）公司， ASI公司是一家專門研究激光剝蝕及光譜分析技術的高科技公司，研發(fā)人員均為美國勞倫斯伯克利國家實驗室（Lawrence Berkeley National Laboratory）的科研人員。美國勞倫斯伯克利國家實驗室具有80多年LIBS技術的研究經(jīng)驗，致力于激光誘導等離子體光譜和剝蝕技術在化學分析領域的應用和開發(fā)。

美國ASI J200激光誘導擊穿光譜儀（LIBS）是一種用于化學多元素定性和定量分析的原子發(fā)射光譜，廣泛應用于刑偵、材料、地礦、考古、能源、環(huán)境、生態(tài)、農(nóng)業(yè)等對各領域?？捎糜诠虘B(tài)，液態(tài)，氣態(tài)等樣品的檢測分析。

二、美國ASI J200激光誘導擊穿光譜儀（LIBS）技術優(yōu)勢

• Q開關，短脈沖Nd:YAG激光器，擁有各種不同波長、不同能量的飛秒或納秒激光器，可根據(jù)您的實際應用需求進行選購；
• 創(chuàng)新的模塊化系統(tǒng)為獨立的LA，LIBS，或LA – LIBS復合系統(tǒng)的配置設計；
• 滿足不同分析要求的三種LIBS檢測器選項，LIBS可配置雙檢測器；
• 系統(tǒng)傳感器，確保激光剝蝕一致性：
  • 高度自動調(diào)整技術
  • 激光能量穩(wěn)定快門

• 雙攝像機，一個于高倍成像，另一個用于樣品表面的廣角觀察；
• 應用光譜Flex樣品室?guī)в锌苫Q鑲嵌模塊，以優(yōu)化運輸氣體流量和顆粒沖刷性能；
• 緊湊型微集氣管設計，以消除脫氣和記憶效應；
• 雙路高精度數(shù)字質(zhì)量流量控制器和電子控制閥門；
• 系統(tǒng)軟件：
  • 硬件部件的全面控制與測量自動化
  • 多功能取樣方法：全分析、微區(qū)&夾雜物分析，深度分析和元素成像
  • 用于LIBS和LA-ICP-MS分析的強大數(shù)據(jù)分析模塊
  • 用于判別和分類分析的LIBS化學計量軟件

• 維護成本低；
• 升級為LA-LIBS復合系統(tǒng)簡單；
• 可升級為飛秒激光剝蝕。

三、硬件特點

針對雙重LA/LIBS性能而設計的緊湊、模塊化系統(tǒng)

主體包括激光源、激光束傳輸光學器件、Flex樣品室、氣體流量控制系統(tǒng)以及LIBS檢測器。

自動調(diào)整樣品高度，保證激光剝蝕的一致性

考慮到樣品表面的形態(tài)變化，采用自動調(diào)高傳感器?？杀３志_的激光聚焦，在所有采樣點上提供相同的激光能量，并在所有采樣點上實現(xiàn)一致的激光剝蝕。

具有可互換鑲嵌模塊的Flex樣品室，以優(yōu)化氣流和微粒沖洗性能

根據(jù)測量目的(主要成分分析、包裹體分析、高分辨率深度分析、元素成像等)，有必要對樣品室的各個性能指標進行優(yōu)化，指標包括：沖洗時間、顆?；旌?、樣品室內(nèi)的流動特性。Flex樣品室的設計能夠容納直徑為4英寸的樣品，使用一組可互換的頂部和底部鑲嵌塊來調(diào)節(jié)氣流條件（層流和紊流）和微粒沖洗時間。此外，F(xiàn)lex樣品室的設計是為等離子體光提供一個好的視角，從而保證在激光剝蝕過程中進行靈敏的LIBS檢測。

創(chuàng)新集氣管設計

采用先進的集氣管設計，大限度地減少了脫氣，防止了任何燒蝕顆粒的堆積，并消除記憶效應。容易組裝，便于定期清潔輸氣管道。

高精度氣體流量控制系統(tǒng)

氣體控制系統(tǒng)使用兩個高精度、數(shù)字化質(zhì)量流量控制器（MFC）和電子控制閥，用于氬氣、氦氣及補充氣體的輸送，并精確控制氣流，防止等離子體火焰熄滅。預設配置可以選擇輸送氬氣、氦氣或補充氣體。

氣體流量控制系統(tǒng)

通過雙攝像頭和先進照明實現(xiàn)樣品可視化

擁有先進照明系統(tǒng)和高倍光學變焦(高達60X)功能，清晰呈現(xiàn)樣品的表面細節(jié)。配備雙高分辨率CMOS成像攝像機，提供廣角視野和高倍成像，以精確地研究精細區(qū)域(見下圖)。廣角視野視圖可以保存，并用于定位不同的樣品位置，使用高倍鏡研究樣品。

具有三種獨立的照明模式，提高圖像質(zhì)量和對比度：擴散式LED光源，透射光和同軸反射光,光的強度和顏色可控。

清晰、高倍放大的樣品表面圖像

同軸光線不同顏色和強度下的樣本圖像對比

三種LIBS檢測器可選，擴展了儀器功能

三種不同LIBS檢測器可選：(1)帶有ICCD攝像機的掃描Czerny Turner光譜儀；(2) 配備ICCD攝像機的中階梯光柵光譜儀；(3)同步六通道CCD光譜儀。做為獨立的LIBS儀器系統(tǒng)，可同時配備任意兩種檢測器。雙檢測器開辟了新的LIBS檢測功能。