牛津仪器集团的一部分bob平台下载手机版
扩大

介绍了激光诱导击穿光谱(LIBS)使用Andor检测解决方案。

一个短激光脉冲被聚焦到样品表面以产生等离子体。具有良好高斯轮廓的激光可以聚焦到衍射受限的点。聚焦越紧,产生激光击穿所需要的激光能量就越少。通常只需要几十毫焦耳的能量。

激光诱导击穿光谱

等离子体羽流

等离子体被发射到>2ττ立体位,因此一个快速的f/1透镜将收集更多的光。有时使用阻挡滤光片来去除入射激光的散射,但是,由于入射激光和信号在时间上有很好的分辨,因此很少需要滤光片。附在光谱仪上的强化CCD (ICCD)探测器分析收集到的等离子体光。

激光诱导击穿光谱

典型LIBS配置

对于LIBS,通常使用梯级光谱仪。为了分析范围广泛的样品,基于梯级光谱仪的系统提供了高分辨率和宽波长覆盖的组合。也可以将激光传递到样品上,并通过光纤收集信号。LIBS的门控要求不是很苛刻。栅极时间和延迟通常为几微秒,因此适合使用慢栅极ICCD。系统通常可以在内部触发模式下运行,由控制板触发激光和延迟发生器。等离子体发射的强度通常足够高,可以在单次扫描模式下记录良好的光谱。一个典型的实验配置如下所示。

激光诱导击穿光谱

从0.1 mol l- 1硝酸溶解的过氯乙烯钾溶液中看到的典型光谱

LIBS光谱学可以由各种激光器产生,但通常使用准分子或脉冲Nd:Yag激光器。高强度激光脉冲与样品相互作用产生等离子体羽流,从入射激光脉冲的撞击点开始随时间演变。激光脉冲通常持续5 ~ 20ns。探测系统对等离子体羽流的发射进行了收集和分析。通常在距离样品一定距离处收集发射,以减少自吸收效应或表面效应的显著性。产生的等离子体破坏了所有样品的化学键,并使许多组成元素电离。光谱发射发生的结果,随后弛豫的组成激发物种。在前100ns观测到的光谱主要是连续的、强烈的白光辐射;因此,不能观察到离散的线。等离子体羽流随着时间的推移而膨胀,激发态的粒子进一步松弛。在距离入射激光脉冲约1μs后,开始可见来自各种离子物种的离散光谱线。下面的光谱显示了光谱线如何随时间演变。准确的时间和谱线随着样品的类型、等离子体中心的距离和入射激光的波长而变化,但通常等离子体的演变及其含量的变化发生在微秒的时间尺度上。

激光诱导击穿光谱

在5μs时,原子发射线通过加宽的离子线开始可见

LIBS是测定各种固体、液体和气体元素组成的有用方法。在LIBS技术中,高功率激光脉冲被聚焦到样品上以产生等离子体或激光火花。等离子体中原子和离子的发射由透镜或光纤收集,并由摄谱仪和门控探测器进行分析。原子谱线可用于测定样品中的元素组成或元素浓度。分析类似于ICP(电感耦合等离子体)分析仪。LIBS的最大吸引力在于很少或不需要样品制备来获得有用的结果,并且该技术易于移植到现场。

日期:N/A

作者:和或

类别:应用注释

下载为pdf

分享

相关资产