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LIBS元素分析可實(shí)現實(shí)現微空間分辨率的快速測量
發(fā)布時(shí)間: 2022-04-27 點(diǎn)擊次數: 1197次LIBS(laser-inducedbreakdownSpectroscopy)即激光誘導擊穿元素光譜分析技術(shù)。其原理為:將激光脈沖在樣品表面(固體、液體)或者內部(氣體、液體)聚成一點(diǎn),將極少量樣品燒蝕生成發(fā)光的激光誘導等離子體(LIP)。檢測LIP光輻射并進(jìn)行光譜分析,得到樣品化學(xué)成分的定性定量信息---每個(gè)化學(xué)元素都有其固有的特征譜線(xiàn),因此所檢測到的LIP光譜便是樣品所謂的“化學(xué)指紋”。LIBS元素分析可以實(shí)現微空間分辨率、低元素檢測極限的實(shí)時(shí)快速測量,因此對于含特定特征元素的、形體非常微小的微生物識別和分類(lèi)具有獨到的優(yōu)勢。由于測量過(guò)程中只消耗極微小的一部分物質(zhì),LIBS可以說(shuō)是真正的非破壞測量。由于入射到樣品上的平均功率還不到1W,激光對樣品的加熱也基本可以忽略不計。理論上講,LIBS可以實(shí)現對任何物質(zhì)的元素分析,不論它是什么物理狀態(tài)。固體、液體、氣體甚至混合狀態(tài)的,都可以分析。已經(jīng)成功的分析過(guò)的樣品包括了軟泥、泥漿、礦石、廢料、污水等等。由于LIBS技術(shù)實(shí)質(zhì)上是一個(gè)全光學(xué)的技術(shù),只需用光接觸被測樣品即可完成分析。所以L(fǎng)IBS技術(shù)可以用來(lái)進(jìn)行遠程分析。通??梢允褂靡粋€(gè)望遠鏡系統在10米遠處進(jìn)行分析,或者使用光纖探頭在100米外進(jìn)行分析。這個(gè)特點(diǎn)使得LIBS技術(shù)特別適合對危險或高溫材料進(jìn)行分析,或在非常惡劣的環(huán)境中使用。LIBS技術(shù)可以直接對材料進(jìn)行分析,而不需要對材料做任何預處理。但如果樣品表面涂覆有其他物質(zhì)(比如氧化的或者涂層的鋼材)時(shí),則要用激光先把樣品表面的涂層清理干凈,把下面的被測材料暴露出來(lái),才能對樣品做分析。激光清除過(guò)程的效率取決于所要清除的材料種類(lèi)以及所激光能量。通常對于幾百微米厚的氧化物、油污或者涂層,使用一個(gè)小巧的低功率激光器就可以很快清除干凈。此外,激光等離子體產(chǎn)生的超聲震波對去除半流體或者粘滯性污物有非常好的效果。例如,利用LIBS技術(shù)可以分析表面裹有幾厘米厚的氫氧化鎂礦泥的金屬。
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