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(shí)，在極短時(shí)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(cè)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(cè)限可達(dá)ppm級(jí)。測(cè)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(cè)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(cè)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(shí)分析）

應(yīng)用領(lǐng)域： 

碳庫(kù)快檢

土壤質(zhì)量監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)

中藥材元素測(cè)量及鑒定

種子分類及活力分級(jí)檢測(cè)

農(nóng)產(chǎn)品重金屬檢測(cè)

地質(zhì)礦物分析

煤粉組分檢測(cè)

重金屬污染檢測(cè)

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(shí)，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(hào)被智能信號(hào)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(hào)檢測(cè)器進(jìn)行檢測(cè)，得到元素信息。

系統(tǒng)特點(diǎn)：

●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(shí)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(jì)算等多種分析。

●系統(tǒng)剝蝕導(dǎo)航激光和樣品高度自動(dòng)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(dòng)操作臺(tái)，定位精度高

●系統(tǒng)操作軟件全中文界面，操作簡(jiǎn)單易用

●系統(tǒng)軟件能實(shí)現(xiàn)對(duì)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(diǎn)、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(wú)人值守的條件下自動(dòng)進(jìn)行大面積采樣。

●系統(tǒng)內(nèi)置中國(guó)常見多種土壤及植物標(biāo)準(zhǔn)樣品庫(kù)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(jì)分析功能，用于多元變量定量計(jì)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(duì)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(jì)算模型。如PCA、HCA等化學(xué)統(tǒng)計(jì)分析功能，可對(duì)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(dòng)雙光閘，穩(wěn)定控制激光能量和LIBS信號(hào)

激光安全：I級(jí)，有激光鎖定保護(hù)裝置

檢測(cè)器：譜寬可覆蓋全部元素測(cè)量范圍，可以測(cè)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(zhǎng)精度：±0.08nm ；光譜分辨率0.10nm @400 nm；門延遲時(shí)間0.5ns-1ms。

具有自動(dòng)高度調(diào)整的功能

工作臺(tái)：

全自動(dòng)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(shí)別數(shù)據(jù)庫(kù)。可以輕松檢測(cè)和識(shí)別元素周期表上的元素并進(jìn)行信息標(biāo)記。軟件還同時(shí)具備如下功能：軟件可針對(duì)所有硬件部件（激光器，光譜儀，三維工作臺(tái)，氣路等）進(jìn)行指令操作，界面友好，操作直觀，使用簡(jiǎn)單；內(nèi)置多種打樣方式選擇，包括單點(diǎn)，多點(diǎn)，直線，矩陣點(diǎn)等；具有自動(dòng)聚焦控制，可快速且方便的識(shí)別樣品；可對(duì)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(jì)算模型，可快速計(jì)算元素含量；內(nèi)置PCA，HCA等多種計(jì)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(duì)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(guó)內(nèi)多種常見土壤和植物標(biāo)準(zhǔn)曲線庫(kù)，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(tái)式電腦及27’顯示器

可選配件：

臺(tái)式壓片機(jī)，氦氣或氬氣

應(yīng)用案例：

1， 元素識(shí)別及定性分析

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

2， 元素定量計(jì)算

系統(tǒng)可以很好的針對(duì)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(jì)算。內(nèi)置PLS，PCR等多種定量計(jì)算模型，減少基質(zhì)中的影響因素，提高分析計(jì)算的準(zhǔn)確性。

       3， 元素分布分析

系統(tǒng)可以很好的原位測(cè)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(jí)和地域的土壤特性也不相同，系統(tǒng)可以有效地對(duì)這些土壤進(jìn)行分級(jí)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(duì)土壤的分級(jí)分類進(jìn)行測(cè)量和評(píng)價(jià)。

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