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2010.6.3 海洋光学光纤光谱仪应用:LIBS系统

 

概要
LIBS2500+宽带光谱仪是一套探测系统,用于实时分析固态、液态和气态物质中的元素组成,这个高分辨率的系统提供从200-980nm的全光谱分析,分辨率为~0.1 nm(FWHM),特别适用于元素鉴定。

工作原理
Nd:YAG脉冲激光束聚焦在样品区。激光的能量使得微量的样品熔化并且产生出等离子体。当等离子体衰减或冷却时,其辐射光的波长可以区分出不同元素。这些辐射光通过一根7芯光纤束收集并传输到光谱仪上进行分析。

光谱仪
LIBS2000+采用7个HR2000+高分辨率光谱仪,每个光谱仪都配有2048象素的CCD探测器阵列,这个多通道光谱仪系统通过一个USB口和PC相连。所有7个光谱仪同时进行数据采集,软件同时显示结果。

标配的激光器是一台Big Sky公司提供的50mJ的激光器,配有一个电源适配器。信号通过600μm芯径的UV-VIS光纤束收集,每根光纤的末端都安装了准直透镜。样品室配有一个远程激光安全锁。

测量

OOILIBS软件允许用户进行一些参数设置,例如激光Q开关延时(介于激光发射和开始数据采集之间的时间)和对激光脉冲信号的平均。

 

用于国防的LIBS技术

在早期LIBS应用中,多种相类似的杆菌孢子可以沉积在银膜过滤器上,应用宽带激光诱导击穿光谱技术(LIBS)来分析。通过观测到各种孢子具有不同的光谱 ——枯草杆菌, 嗜热脂肪地芽孢杆菌和短小芽胞杆菌——证实了海洋光学LIB2500+激光诱导击穿光谱仪具有分解复杂生物样品的威力。

孢子独特谱线的存在及不同谱线组合,可以实现不同孢子的鉴别。当大多数独特的峰值都出现在嗜热脂肪地芽孢杆菌的光谱中,可以观察到所有孢子光谱之间的区别。孢子特征线,如外轮廓线和矿化表层,可能是形成不同光谱的原因。

在杆菌孢子和其它一些核酸和蛋白质生物分子的实验结果报告中,都提供了令人激动的证据,验证了LIBS2000+的优秀分辨能力。事实上,我们已经和军方研究实验室合作开发了便携式LIBS系统,用于野外生化战剂的测量。这个系统每隔一两秒就能完成一次整体分析,它的体积足够小,可以放在背包中,并且只需极少的电力就能正常工作。


配置

1. LIBS2500+ 激光诱导击穿光谱仪
2. LIBS-FIBER-BUN
3. LIBS-LASER Nd:YAG 50 mJ激光器(由Big Sky激光公司提供)
4. LIBS-SC 样品室
5. OOILIBS 软件

 

 

 

 

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