AvaLIBS激光誘導擊穿光譜測量系統

AvaLIBS激光誘導擊穿光譜測量系統，可以對固體、液體、氣體中元素做快速定性定量分析。AvaLIBS的光譜分析范圍是200-1070 nm，光學分辨率0.1nm（FWHM），檢測靈敏度達到ppm級。

特點 :

● 寬光譜，高分辨率光譜分析（波長范圍200-1070 nm，光學分辨率0.1 nm）

● 快速定性定量分析

● ppm級檢測靈敏度

AvaLIBS工作原理

激光誘導等離子光譜（LIPS）或者更常見的叫法激光誘導擊穿光譜（LIBS）是一種原子發射光譜，它使用脈沖激光器作為激發源。激光脈沖（典型值10 ns）聚焦到被測物體的表面，使被測材料表面的激光功率密度超過1 GW/cm2。在如此之高的激光功率密度作用下，被測材料表面就會有幾微克的物質被噴射出來同時材料表面還會產生壽命很短但亮度很高的等離子體，其瞬間溫度可達10,000 oC 。冷卻過程中，處于激發態的原子和離子從高能態躍遷到低能態，并發射出具有特定波長的光輻射。

高靈敏度、高分辨率、多通道光譜儀
    AvaLIBS系統可以配置單通道、雙通道、三通道、四通道或多通道光譜儀（USB2.0平臺最多可支持10個通道），由儀器主板上的微處理器控制，使得不同通道間可以實現同步采樣。精確的同步數據采樣可以使光譜儀快速讀出數據，所以可以用來對瞬態事件進行監控，如用光譜儀的不同通道來監測脈沖激光器誘導的等離子體光譜。
    AvaSpec-2048光譜儀能夠在接受外觸發信號之后僅延遲1.3 μs（抖動± 21 ns）就開始采樣。此外，該光譜儀還可以發出一個TTL信號來觸發脈沖激光器，在軟件中可以設置采樣開始時間與該激光脈沖之間的延遲（-20 ns 至 89 sec，步長21 ns），而同類產品的觸發延遲時間的調整步長為500 ns，無法保證精確的時間控制。                                                                               

AvaLIBS的激光器

激光器有兩種選擇：一種選用進口激光器，如法國Quantel公司的Brilliant Easy系列調Q Nd:YAG激光器，波長輸出1064 nm或532nm，脈沖能量50 mJ至200 mJ；另一種選用國產激光器，如北京鐳寶光電公司的Dawa 系列調Q Nd:YAG激光器，雙波長輸出1064 nm & 532 nm，脈沖能量200 mJ @ 1064 nm & 120 mJ @ 532 nm。激光的溶化和等離子體的形成跟樣品類型有關，因此對于不同的樣品有著不同的能量要求。對于金屬材料，采用50 mJ激光器。對于非金屬和高OH－材料，200 mJ激光器更適合應用。而對于液體樣品，可以采用雙波長激光器，樣品中的氧化物質會減緩等離子體的形成，所以需要另一波長的激光來增強等離子體的形成。

其它特性
無需樣品預處理
       AvaLIBS可以直接對材料進行分析，而不需要對材料做任何預處理。但如果樣品表面涂覆有其它物質（比如氧化的或者涂層的鋼材）時，則要用激光先把樣品表面的涂層清理干凈。激光清除過程的效率取決于材料種類及激光能量。此外，激光等離子體所產生的超聲波對去除半流體或者粘性污物有非常好的效果。例如，可以分析表面裹有幾厘米厚OH礦泥的金屬。

定量分析微量元素
      AvaLIBS做過標定后就可以對基體材料中的微量元素進行定量分析，比如分析鋼材中的鉻，鋁合金中的鎂，玻璃中的鐵，硫酸銅中的銅等。標定時要使用經過鑒定的樣品材料，這個樣品材料與被測材料具有相同的基體，但含有不同含量的被分析元素。在分析時通常采用所謂的“內部標準化”的過程，即把被分析元素的譜線強度和基體材料的譜線強度進行比較，這樣就可以減少由于激光的脈沖 - 脈沖能量不一致性所導致的等離子體條件變化對測量結果的影響。AvaLIBS測量的靈敏度與許多因素有關：分析元素和基體材料的結合方式，測量距離，以及是否需要遙測等。測量結果的正確性可優于10%，精度可優于5%。