EcoChem 根系元素分布測量系統

根系中元素及其分布對植物的生長有著至關重要的作用。其中氮 、 磷 、 鈣 、 鋅 是影響根系生長最關鍵的四種元素。另外，研究根系及其生存環境土壤中重金屬的含量分布特征具有重要的意義。

常用的元素測量方法很多，例如原子吸收光譜法AAS，電感耦合等離子體質譜法ICP-MS等。這些傳統方法雖然結果較為理想，但是需要長時間和復雜的前處理過程，樣品也不能重復使用，污染較大，有腐蝕，對操作人員要求也很高。無法進行元素分布分析。

因此急需一種快速，微損，無污染，可以實時檢測元素的方法。激光誘導擊穿光譜（LIBS）技術是一種新興的元素檢測和分析技術。當激光作用于樣品表面時，在極短的時間內誘導產生含有樣品物質信息的等離子體。通過對等離子體發出的光譜進行收集分析，建立光譜與元素一一對應的關系。由此可以檢測出元素周期表中的大部分元素。

我們取根系的局部進行元素分布分析。將這部分根系樣品放在樣品室內進行元素掃描。激光采用80%的輸出，延遲時間1μs，光斑100μm。

對根系局部的掃描，進行元素分布分析Al, K, Mg, Ca, C, Na, O等元素的分布情況。其中Ca，Al，Mg等元素主要富集在根系的邊緣處。K，O等元素分布較均勻，且含量較高。Na元素的分布很不均勻。

我們取草根的局部進行多層面的深層剝蝕，以查看元素的多層次元素分布情況。將這部分根系樣品放在樣品室內進行三次元素掃描。實驗條件為激光采用50%的輸出，延遲時間0.5μs，光斑100μm。

通過對草根的多層元素mapping分析三次剝蝕的結果，C，Mg，P，K等元素的分布情況如下。其中Mg、K和P元素的分布情況為內部含量大于表層的含量。Mg和P元素的內部分含量較高。C元素內部和外部的分布較均衡，含量也基本上一致。

EcoChem 根系元素分布測量系統主要技術指標：

激光系統：

激光能量：200mJ@1064nm，能量輸出0-100%可調；（25mJ@266nm激光可選）

光斑質量控制系統

重現率：20Hz，脈寬<6ns，DI水冷卻系統

光斑大小：50-300μm連續可調

激光光閘：自動雙光閘，穩定控制激光能量和LIBS信號

激光安全：I級，有激光鎖定保護裝置

檢測器：譜寬可覆蓋全部元素測量范圍，可以測量C，P，Mg，Si，Fe，Ca，Na，K，N，H，O等元素周期表中全部元素信息，光譜波長精度：±0.08nm ；光譜分辨率0.10nm @400 nm；門延遲時間0.5ns-1ms。

具有自動高度調整的功能

工作臺：

全自動XYZ行程，XY行程100mm×100mm，Z行程50mm，速度0-10mm/s

XY行程分辨率：0.2μm，Z行程分辨率：1μm

樣品室可通入氦氣或氬氣

操作軟件：

中文軟件界面，包含NIST和ElementLIBS元素識別數據庫。可以輕松檢測和識別元素周期表上的元素并進行信息標記。軟件還同時具備如下功能：軟件可針對所有硬件部件（激光器，光譜儀，三維工作臺，氣路等）進行指令操作，界面友好，操作直觀，使用簡單；內置多種打樣方式選擇，包括單點，多點，直線，矩陣點等；具有自動聚焦控制，可快速且方便的識別樣品；可對系統內置的雙鏡頭（全景視野和放大視野）進行控制；內置PLS，PCR等多種定標計算模型，可快速計算元素含量；內置PCA，HCA等多種計算模型，可進行元素分類分析及溯源；可進行元素的分布（mapping）分析；對氣路進行精準控制；內置txt, dat等多種數據格式的轉換；內置國內多種常見土壤和植物標準曲線庫，方便用戶參考和調用。

數據處理中心：

專用四核CPU ，16GB內存臺式電腦及27’顯示器

可選配件：

臺式壓片機，氦氣或氬氣