LIBS

　　LIBS有哪些用途？

　　自從LIBS技術問世以來，該技術就被公認為是一種前景廣闊的新技術，將為分析領域帶來眾多的創(chuàng)新應用。LIBS作為一種新的材料識別及定量分析技術，既可以用于實驗室，也可以應用于工業(yè)現(xiàn)場的在線檢測。其主要特點為：

　　快速直接分析，幾乎不需要樣品制備

　　可以檢測幾乎所有元素

　　可以同時分析多種元素

　　基體形態(tài)多樣性 - 可以檢測幾乎所有固態(tài)樣品

　　LIBS彌補了傳統(tǒng)元素分析方法的不足，尤其在微小區(qū)域材料分析、鍍層/薄膜分析、缺陷檢測、珠寶鑒定、法醫(yī)證據(jù)鑒定、粉末材料分析、合金分析等應用領域優(yōu)勢明顯，同時，LIBS還可以廣泛適用于地質、煤炭、冶金、制藥、環(huán)境、科研等不同領域的應用。

　　除了傳統(tǒng)的實驗室的應用，LIBS還是為數(shù)不多的可以做成手持便攜裝置的元素分析技術，更是目前為止被認為唯一可以做在線分析的元素分析技術。這將使分析技術從實驗室領域極大地拓展到戶外、現(xiàn)場、甚至生產(chǎn)工藝過程中。

　　LIBS的基礎知識

　　LIBS使用高峰值功率的脈沖激光照射樣品，光束聚焦到一個很小的分析點（通常10-400微米直徑）。在激光照射的光斑區(qū)域，樣品中的材料被燒蝕剝離，并在樣品上方形成納米粒子云團。由于激光光束的峰值能量是相當高的，其吸收及多光子電離效應增加了樣品上方生成的氣體和氣溶膠云團的不透明型，即便只是很短暫的激光脈沖激發(fā)。由于激光的能量顯著地被該云團吸收，等離子體逐漸形成。高能量的等離子體使納米粒子熔化，將其中的原子激發(fā)并且發(fā)出光。原子發(fā)出的光可以被檢測器捕獲并記錄為光譜，通過對光譜進行分析，即可獲得樣品中存在何種元素的信息，通過軟件算法可以對光譜進行進一步的定性分析（例如材料鑒別，PMI）和定量分析（例如，樣品中某一元素的含量）。

　　檢出限和定量分析

　　LIBS檢出限很大程度上取決于被測樣品的類型、具體哪些元素、以及儀器的激光器/光譜檢測器的選型配置?；谝陨显?，LIBS的檢出限可以從幾ppm一直到%級的范圍。在大多數(shù)常規(guī)應用中，對于絕大多數(shù)元素，LIBS檢出限可以做到10 ppm到100 ppm。在定量分析中，通過LIBS獲得的測量結果的相對標準偏差可以達到3-5%以內，而對于均質材料通常可以到2%以內甚至<1%。

　　LIBS的產(chǎn)業(yè)化進程

　　LIBS概念自上世紀60年代首次提出以來，因各種原因，一直以來主要用于科學研究領域。隨著技術的不斷突破，例如穩(wěn)定可靠的激光器、高分辨率光譜儀、以及分析軟件技術等進展，LIBS的產(chǎn)業(yè)化在近十年中有了快速的發(fā)展，使其成為可以真正應用于實驗室甚至工業(yè)現(xiàn)場的實用分析儀器。其中比較有代表性的是TSI推出的ChemReveal 臺式LIBS激光誘導擊穿光譜儀，除了擁有LIBS通常具有的特點，其內置的雙攝像頭、微秒級時序控制、微米級XYZ三軸樣品臺控制、以及可編程的量化分析軟件等功能，使儀器的可靠性、可重復性和操作便利性達到了商業(yè)或工業(yè)應用的要求。