EcoChem激光光谱元素分析系统

EcoChem激光光谱元素分析系统

技术背景： 

当激光作用于样品表面时，在极短时间内诱导产生含有样品物质的等离子体，等离子体产生的过程中，发射出带有样品元素信息的发射光谱，通过检测这些发射光谱，得到样品的元素信息。这种技术被称为激光诱导击穿光谱技术LIBS（Laser Induced Breakdown Spectroscopy），俗称激光光谱元素分析技术，检测限可达ppm级。测量的元素可覆盖元素周期表中的大部分元素。

系统功能： 

快速检测土壤、植物、中草药、刑侦材料（玻璃、油墨等）、矿石、合金、珠宝等样品中的

Ø 常量元素N, P, K, Ca, Mg

Ø 微量元素Fe, Cu, Mn, Zn, B, Mo, Ni

Ø 痕量元素：可检测化学周期表上大部分元素

Ø 其他：有机元素C、H、O和轻元素

Li、Be、Na等（其他技术很难同时分析）

应用领域： 

碳库快检

土壤质量监测与评价

中药材元素测量及鉴定

种子分类及活力分级检测

农产品重金属检测

地质矿物分析

煤粉组分检测

重金属污染检测

合金元素分析

刑侦微量物证分析

宝石鉴定

材料组分分析

工作原理： 

EcoChem激光光谱元素分析系统的固体激光器产生激光作用于样品表面。当激光能量大于样品击穿门槛能量时，在样品表面形成等离子体。这些等离子体中受激光能量激发到达高能态的样品物质在迅速回迁至低能态的过程中，发射出带有样品元素种类、含量信息的发射光谱，这些发射光谱信号被智能信号收集系统收集并传输至光谱仪中进行分光，再由光谱信号检测器进行检测，得到元素信息。

系统特点：

●激光能量和激光光斑大小连续可调，激光脉冲能量稳定一致，可实现样品分层剥蚀、微光斑分析、元素分布分析、高精度定量计算等多种分析。

●系统剥蚀导航激光和样品高度自动调整传感器相结合，解决了样品表面凹凸不平导致剥蚀不均匀的问题；激光能量稳定确保到达样品表面的激光能量稳定一致

●系统配备高精度三维全自动操作台，定位精度高

●系统操作软件全中文界面，操作简单易用

●系统软件能实现对所有硬件组件的控制，能提供多种采样模式，包括直线、随机点、网格任意大小和自定义采样等，通过设置参数，可在无人值守的条件下自动进行大面积采样。

●系统内置中国常见多种土壤及植物标准样品库及标准曲线

●系统数据分析软件内置PLS、PCR等多参数线性回归化学统计分析功能，用于多元变量定量计算。多元变量标准曲线特别适合于分析基质较为复杂的样品，例如土壤、植物样品等，以减少基质中其它元素对目标元素的影响，提高分析准确性。

●系统还具备多种分类数据计算模型。如PCA、HCA等化学统计分析功能，可对样品进行快速分类鉴别。并可通过样品某一特定元素的分布热图，形象展示样品元素的分布。

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。

软件操作界面

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

应用案例：

1， 元素识别及定性分析

系统可以轻松实现元素的识别并标记，内置专业ElementLIBS元素识别数据库方便元素的快速查找。

2， 元素定量计算

系统可以很好的针对土壤和植物或其他多种样品中的各种金属和非金属元素进行定量计算。内置PLS，PCR等多种定量计算模型，减少基质中的影响因素，提高分析计算的准确性。

       3， 元素分布分析

系统可以很好的原位测量植物、作物或其他样品的元素分布，并绘制元素分布热图。

4， 物质鉴别及分类溯源

不同等级和地域的土壤特性也不相同，系统可以有效地对这些土壤进行分级分类和鉴别。系统内置的PCA主成分分析模型和HCA聚类分析模型可以针对土壤的分级分类进行测量和评价。

系统通过检测种子的元素光谱特征，组分特征来进行种子分类及鉴定、转基因产品检测、种子活力分级检测等。这是一种新的方法和快速检测手段。