EcoChem激光光譜元素分析系統(tǒng)

技術(shù)背景： 

當(dāng)激光作用于樣品表面時，在極短時間內(nèi)誘導(dǎo)產(chǎn)生含有樣品物質(zhì)的等離子體，等離子體產(chǎn)生的過程中，發(fā)射出帶有樣品元素信息的發(fā)射光譜，通過檢測這些發(fā)射光譜，得到樣品的元素信息。這種技術(shù)被稱為激光誘導(dǎo)擊穿光譜技術(shù)LIBS（Laser Induced Breakdown Spectroscopy），俗稱激光光譜元素分析技術(shù)，檢測限可達(dá)ppm級。測量的元素可覆蓋元素周期表中的大部分元素。

系統(tǒng)功能： 

快速檢測土壤、植物、中草藥、刑偵材料（玻璃、油墨等）、礦石、合金、珠寶等樣品中的

? 常量元素N, P, K, Ca, Mg

? 微量元素Fe, Cu, Mn, Zn, B, Mo, Ni

? 痕量元素：可檢測化學(xué)周期表上大部分元素

? 其他：有機(jī)元素C、H、O和輕元素

Li、Be、Na等（其他技術(shù)很難同時分析）

應(yīng)用領(lǐng)域： 

碳庫快檢

土壤質(zhì)量監(jiān)測與評價

中藥材元素測量及鑒定

種子分類及活力分級檢測

農(nóng)產(chǎn)品重金屬檢測

地質(zhì)礦物分析

煤粉組分檢測

重金屬污染檢測

合金元素分析

刑偵微量物證分析

寶石鑒定

材料組分分析

工作原理： 

EcoChem激光光譜元素分析系統(tǒng)的固體激光器產(chǎn)生激光作用于樣品表面。當(dāng)激光能量大于樣品擊穿門檻能量時，在樣品表面形成等離子體。這些等離子體中受激光能量激發(fā)到達(dá)高能態(tài)的樣品物質(zhì)在迅速回遷至低能態(tài)的過程中，發(fā)射出帶有樣品元素種類、含量信息的發(fā)射光譜，這些發(fā)射光譜信號被智能信號收集系統(tǒng)收集并傳輸至光譜儀中進(jìn)行分光，再由光譜信號檢測器進(jìn)行檢測，得到元素信息。

系統(tǒng)特點：

●激光能量和激光光斑大小連續(xù)可調(diào)，激光脈沖能量穩(wěn)定一致，可實現(xiàn)樣品分層剝蝕、微光斑分析、元素分布分析、高精度定量計算等多種分析。

●系統(tǒng)剝蝕導(dǎo)航激光和樣品高度自動調(diào)整傳感器相結(jié)合，解決了樣品表面凹凸不平導(dǎo)致剝蝕不均勻的問題；激光能量穩(wěn)定確保到達(dá)樣品表面的激光能量穩(wěn)定一致

●系統(tǒng)配備高精度三維全自動操作臺，定位精度高

●系統(tǒng)操作軟件全中文界面，操作簡單易用

●系統(tǒng)軟件能實現(xiàn)對所有硬件組件的控制，能提供多種采樣模式，包括直線、隨機(jī)點、網(wǎng)格任意大小和自定義采樣等，通過設(shè)置參數(shù)，可在無人值守的條件下自動進(jìn)行大面積采樣。

●系統(tǒng)內(nèi)置中國常見多種土壤及植物標(biāo)準(zhǔn)樣品庫及標(biāo)準(zhǔn)曲線

●系統(tǒng)數(shù)據(jù)分析軟件內(nèi)置PLS、PCR等多參數(shù)線性回歸化學(xué)統(tǒng)計分析功能，用于多元變量定量計算。多元變量標(biāo)準(zhǔn)曲線特別適合于分析基質(zhì)較為復(fù)雜的樣品，例如土壤、植物樣品等，以減少基質(zhì)中其它元素對目標(biāo)元素的影響，提高分析準(zhǔn)確性。

●系統(tǒng)還具備多種分類數(shù)據(jù)計算模型。如PCA、HCA等化學(xué)統(tǒng)計分析功能，可對樣品進(jìn)行快速分類鑒別。并可通過樣品某一特定元素的分布熱圖，形象展示樣品元素的分布。

技術(shù)指標(biāo)：

激光系統(tǒng)：

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

光斑質(zhì)量控制系統(tǒng)

重現(xiàn)率：20Hz，脈寬<6ns，DI水冷卻系統(tǒng)

光斑大小：50-300μm連續(xù)可調(diào)

激光光閘：自動雙光閘，穩(wěn)定控制激光能量和LIBS信號

激光安全：I級，有激光鎖定保護(hù)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，F(xiàn)e，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(diào)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(shù)據(jù)庫。可以輕松檢測和識別元素周期表上的元素并進(jìn)行信息標(biāo)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(jìn)行指令操作，界面友好，操作直觀，使用簡單；內(nèi)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(tǒng)內(nèi)置的雙鏡頭（全景視野和放大視野）進(jìn)行控制；內(nèi)置PLS，PCR等多種定標(biāo)計算模型，可快速計算元素含量；內(nèi)置PCA，HCA等多種計算模型，可進(jìn)行元素分類分析及溯源；可進(jìn)行元素的分布（mapping）分析；對氣路進(jìn)行精準(zhǔn)控制；內(nèi)置txt, dat等多種數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)換；內(nèi)置國內(nèi)多種常見土壤和植物標(biāo)準(zhǔn)曲線庫，方便用戶參考和調(diào)用。

軟件操作界面

數(shù)據(jù)處理中心：

專用四核CPU ，16GB內(nèi)存臺式電腦及27’顯示器

可選配件：

臺式壓片機(jī)，氦氣或氬氣

應(yīng)用案例：

1， 元素識別及定性分析

系統(tǒng)可以輕松實現(xiàn)元素的識別并標(biāo)記，內(nèi)置專業(yè)ElementLIBS元素識別數(shù)據(jù)庫方便元素的快速查找。

2， 元素定量計算

系統(tǒng)可以很好的針對土壤和植物或其他多種樣品中的各種金屬和非金屬元素進(jìn)行定量計算。內(nèi)置PLS，PCR等多種定量計算模型，減少基質(zhì)中的影響因素，提高分析計算的準(zhǔn)確性。

       3， 元素分布分析

系統(tǒng)可以很好的原位測量植物、作物或其他樣品的元素分布，并繪制元素分布熱圖。

4， 物質(zhì)鑒別及分類溯源

不同等級和地域的土壤特性也不相同，系統(tǒng)可以有效地對這些土壤進(jìn)行分級分類和鑒別。系統(tǒng)內(nèi)置的PCA主成分分析模型和HCA聚類分析模型可以針對土壤的分級分類進(jìn)行測量和評價。

系統(tǒng)通過檢測種子的元素光譜特征，組分特征來進(jìn)行種子分類及鑒定、轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品檢測、種子活力分級檢測等。這是一種新的方法和快速檢測手段。