EcoChem 根系元素分布测量系统

EcoChem 根系元素分布测量系统

根系中元素及其分布对植物的生长有着至关重要的作用。其中氮 、 磷 、 钙 、 锌 是影响根系生长最关键的四种元素。另外，研究根系及其生存环境土壤中重金属的含量分布特征具有重要的意义。

常用的元素测量方法很多，例如原子吸收光谱法AAS，电感耦合等离子体质谱法ICP-MS等。这些传统方法虽然结果较为理想，但是需要长时间和复杂的前处理过程，样品也不能重复使用，污染较大，有腐蚀，对操作人员要求也很高。无法进行元素分布分析。

因此急需一种快速，微损，无污染，可以实时检测元素的方法。激光诱导击穿光谱（LIBS）技术是一种新兴的元素检测和分析技术。当激光作用于样品表面时，在极短的时间内诱导产生含有样品物质信息的等离子体。通过对等离子体发出的光谱进行收集分析，建立光谱与元素一一对应的关系。由此可以检测出元素周期表中的大部分元素。

我们取根系的局部进行元素分布分析。将这部分根系样品放在样品室内进行元素扫描。激光采用80%的输出，延迟时间1μs，光斑100μm。

对根系局部的扫描，进行元素分布分析Al, K, Mg, Ca, C, Na, O等元素的分布情况。其中Ca，Al，Mg等元素主要富集在根系的边缘处。K，O等元素分布较均匀，且含量较高。Na元素的分布很不均匀。

我们取草根的局部进行多层面的深层剥蚀，以查看元素的多层次元素分布情况。将这部分根系样品放在样品室内进行三次元素扫描。实验条件为激光采用50%的输出，延迟时间0.5μs，光斑100μm。

通过对草根的多层元素mapping分析三次剥蚀的结果，C，Mg，P，K等元素的分布情况如下。其中Mg、K和P元素的分布情况为内部含量大于表层的含量。Mg和P元素的内部分含量较高。C元素内部和外部的分布较均衡，含量也基本上一致。

EcoChem 根系元素分布测量系统主要技术指标：

激光系统：

激光能量：200mJ@1064nm，能量输出0-100%可调；（25mJ@266nm激光可选）

光斑质量控制系统

重现率：20Hz，脉宽<6ns，DI水冷却系统

光斑大小：50-300μm连续可调

激光光闸：自动双光闸，稳定控制激光能量和LIBS信号

激光安全：I级，有激光锁定保护装置

检测器：谱宽可覆盖全部元素测量范围，可以测量C，P，Mg，Si，Fe，Ca，Na，K，N，H，O等元素周期表中全部元素信息，光谱波长精度：±0.08nm ；光谱分辨率0.10nm @400 nm；门延迟时间0.5ns-1ms。

具有自动高度调整的功能

工作台：

全自动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

样品室可通入氦气或氩气

操作软件：

中文软件界面，包含NIST和ElementLIBS元素识别数据库。可以轻松检测和识别元素周期表上的元素并进行信息标记。软件还同时具备如下功能：软件可针对所有硬件部件（激光器，光谱仪，三维工作台，气路等）进行指令操作，界面友好，操作直观，使用简单；内置多种打样方式选择，包括单点，多点，直线，矩阵点等；具有自动聚焦控制，可快速且方便的识别样品；可对系统内置的双镜头（全景视野和放大视野）进行控制；内置PLS，PCR等多种定标计算模型，可快速计算元素含量；内置PCA，HCA等多种计算模型，可进行元素分类分析及溯源；可进行元素的分布（mapping）分析；对气路进行精准控制；内置txt, dat等多种数据格式的转换；内置国内多种常见土壤和植物标准曲线库，方便用户参考和调用。

数据处理中心：

专用四核CPU ，16GB内存台式电脑及27’显示器

可选配件：

台式压片机，氦气或氩气