Системы лазерной искровой спектроскопии LIBS2500plus

Преимущества систем LIBS последнего поколения

LIBS2500plus значительно усовершенствована по сравнению с ранее предлагавшимися системами LIBS. Среди преимуществ новой системы:

• Меньшие размеры
  
• Повышенная чувствительность из-за исключения внутреннего оптического волокна
  
• Полностью закрытый корпус без доступа снаружи
  
• Уменьшенные разъемы типа SMA BNC
  
• Использование оптических модулей и электроники HR2000+
  
• Расширенная функциональность за счет наличия внешнего запуска (например, от генератора задержки)
  
  

Возможности систем LIBS последнего поколения

• Спектральный анализ в широком диапазоне (200–980 нм) с высоким разрешением (0.1 нм)
  
• Единый тактовый сигнал для всех каналов (дрожание ~ 20 нс)
  
• Измерения качественного состава образцов в реальном времени
  
• Чувствительность до единиц ppb (частей на миллиард) и пикограммов
  
  

Область применения

Метод LIBS применяется в самых разных областях:

• Экологический мониторинг (загрязнение почвы, пыль)
  
• Анализ материалов (металлы, пластмассы)
  
• Криминалистика и биомедицинские исследования (зубы, кости)
  
• Вооруженные силы и безопасность (частицы ВВ, компоненты химического и биологического оружия)
  
• Реставрация и консервация предметов искусства (пигменты, драгоценные/древние металлы)
  
  

Принцип работы систем LIBS2500plus

Излучение мощного импульсного лазера фокусируется на образце, удаленном на расстояние от нескольких сантиметров до метра. Для возбуждения спектров достаточно одного лазерного импульса длительностью 10 нс. Высокая температура в фокусе луча приводит к образованию плазмы. Плазма остывает и распадается за время около 1 мкс после импульса, и в течение этого времени возбужденные атомы в плазме испускают свет с определенными длинами волн, характерными для данного элемента. В области 200–980 нм излучают все элементы. В системе детектирования используется до семи малогабаритных волоконных спектрометров высокого разрешения HR2000+, каждый из которых оснащен линейным ПЗС-детектором с 2048 элементами. Для одновременного считывания и передачи данных все спектрометры синхронизированы. Детекторы системы LIBS2500plus регистрируют сигнал, а прилагаемое программное обеспечение отображает результаты измерений.

Достоинства широкополосного метода LIBS

Большинство традиционных LIBS-систем имеют узкий спектральный диапазон, тогда как системы LIBS2500plus позволяют проводить спектральный анализ в широком диапазоне. Метод LIBS является неразрушающим, поэтому пользователи могут проводить измерения в реальном времени непосредственно в промышленной, химической или биохимической среде с минимальной подготовкой образца (или без подготовки). Благодаря использованию малогабаритных волоконных спектрометров HR2000+, системы LIBS2500plus являются мобильными и могут подключаться к ноутбуку через интерфейс USB.

Дополнительные возможности

Система LIBS2500plus мобильна и работает с любым ПК, на котором установлена 32-разрядная версия MS Windows. Для связи с ПК используется интерфейс USB, обеспечивающий быстрое и удобное подключение. Управление системой LIBS2500 и лазером осуществляется при помощи прикладного программного обеспечения OOILIBS, которое позволяет сохранять спектры и вести регистрацию данных. Программное обеспечение для корреляционного анализа OOICOR обеспечивает мгновенную идентификацию материала по спектру.

Экспериментальная камера LIBS-SC

Экспериментальная камера LIBS-SC – это ключевой компонент системы LIBS. Она предназначена для безопасного выполнения различных операций при полном визуальном контроле образца. Корпус LIBS-SC обеспечивает защиту глаз. Система блокировки не позволяет включать лазер при открытой дверце камеры. Камера оборудована двухкоординатным столиком и подсветкой для использования с дополнительным модулем наблюдения LIBS-IM-USB. LIBS-SC имеет вход для подачи инертного газа и всасывающее сопло для удаления загрязнений. Дополнительно имеется возможность фокусировать лазерное излучение в пятно размером 40 мкм. Камера LIBS-SC разработана для использования с лазерами Big Sky Laser Technologies. Если вы планируете использовать другой лазер – пожалуйста, свяжитесь с Ocean Optics.

Модуль наблюдения LIBS-IM-USB

Модуль LIBS-IM-USB подключается непосредственно к экспериментальной камере LIB-SC и позволяет наблюдать увеличенное изображение образца для точного выбора точки абляции. Он может использоваться во многих предметных областях, включая криминалистику, анализ полупроводников, ботанику, биомедицинский анализ, ювелирное дело и металлургию.
Модуль наблюдения питается от ПК; внешний блок питания требуется только при подключении к ноутбуку. Кабель питания включен в стоимость модуля.

Одноканальная система LIBS из спектрометра HR2000+

Для превращения спектрометра HR2000+ в одноканальную систему LIBS (LIBS2500-1PLUS) требуется контроллер LIB2500plus и следующее оборудование:

• Экспериментальная камера LIBS (LIBS-SC)
  
• Лазер LIBS (200 или 50 мДж)
  
• Модуль наблюдения (LIBS-IM-USB)
  
• Кабели контроллера LIBS
  

Чтобы вернуть HR2000+ на фабрику для обновления микропрограммы и заказать необходимое для LIBS оборудование, обращайтесь в Ocean Optics.

Дополнительная информация по LIBS

• Cтатья о технологии LIBS из журнала Laser Focus World
  
• Описание спектрометров HR2000+
  
• Информация о лазерах Big Sky Laser Technologies Ultra CFR
  
• Подробное описание LIBS в новой книге под редакцией Андржея Мизиолека
  

Дополнительную информацию по системе LIBS можно получить из материалов Симпозиума SPIE по оборонной безопасности (2004 г.)

Кроме того, принципы работы систем LIBS подробно рассмотрены в книге Laser Induced Breakdown Spectroscopy (редактор Andrzej Miziolek, издательство Cambridge). В аннотации к этой книге сказано, что она представляет собой «первый исчерпывающий справочник, восемнадцать глав которого, написанные признанными лидерами в своей области, объясняют основы LIBS, ее историю и захватывающие применения».