Sistema de espectrometria de ruptura induzida por laser AvaLIBS

Sistema de espectrometria de ruptura induzida por laser AvaLIBSÉ possível fazer análises qualitativas e quantitativas rápidas de elementos em sólidos, líquidos e gases. A gama de análise espectral do AvaLIBS é de 200-1070 nm, com resolução óptica de 0,1 nm (FWHM) e sensibilidade de detecção de ppm.

Características:

• Espectro amplo, análise espectral de alta resolução (gama de comprimentos de onda 200-1050 nm, resolução óptica 0,1 nm)
• Análise quantitativa e qualitativa rápida
• Sensibilidade de detecção em ppm
• Áreas de aplicação incluem análise de materiais, monitoramento ambiental, exploração geológica, identificação de artefatos e muito mais

Sistema de espectrometria de ruptura induzida por laser AvaLIBSPrincípio de funcionamento

A espectroscopia de plasma induzida por laser (LIPS) ou mais comumente chamada espectroscopia de ruptura induzida por laser (LIBS) é um espectro de emissão atômica que usa um laser de pulso como fonte de excitação. O pulso de laser (típico de 10 ns) é focado na superfície do objeto a ser medido, permitindo que a densidade de potência do laser na superfície do material a ser medido exceda 1 GW/cm2. Sob tal alta densidade de potência do laser, alguns microgramas de substância serão injetados na superfície do material medido, ao mesmo tempo que a superfície do material também produzirá um plasma de vida curta, mas brilhante, com uma temperatura instantânea de até 10.000 graus Celsius. Durante o resfriamento, os átomos e íons em estado excitado saltam do estado de alta energia para o estado de baixa energia e emitem radiação de luz com comprimentos de onda específicos. Os sistemas de detecção podem ser medidos com o espectrómetro de fibra óptica multicanal AvaSpec-2048-X de alta sensibilidade e alta resolução, com um detector CCD de linha de 2048 pixels em cada canal. Os dados de espectro de largura de 200-1050 nm coletados são enviados ao software de aplicação para análise.

Espectrómetro multicanal de alta sensibilidade, alta resolução
Os sistemas AvaLIBS podem ser configurados com espectrômetros de canal único, canal duplo, canal triplo, canal quatro ou canal múltiplo (a plataforma USB2.0 suporta 10 canais), controlados pelo microprocessador na placa-mãe do instrumento, permitindo a amostragem sincronizada entre os diferentes canais. A amostragem precisa de dados sincronizados permite que o espectrómetro leia rapidamente os dados, por isso podem ser usados ​​para monitorar eventos transitórios, como o espectro de plasma induzido por laser de pulso com diferentes canais do espectrómetro. O pacote de interface Dynamic Link Library (DLL) também é fornecido para que você possa facilmente escrever aplicativos de desenvolvimento secundário baseados em espectrômetros.

Área de aplicação

Análise remota, qualitativa e identificação dos materiais.

Detecção remota e análise elementar de materiais perigosos (altas temperaturas, radioativos e químicamente tóxicos)

Detecção de campo de poluição radioativa em recipientes de armazenamento (resíduos de alta qualidade vidrificados, resíduos de classe média)

Análise de composição de campo do aço no ambiente (recipiente de pressão do reator nuclear, etc.)

Identificação rápida de metais e ligas durante o processo de reciclagem de resíduos

Identificação de metais de componentes críticos durante a fabricação e montagem.

Análise de componentes on-line no controle de processo de metais líquidos e ligas (por exemplo, medição de carbono, silício, fósforo, etc. em aço)

Análise de componentes on-line no controle de processo de vidro líquido (por exemplo, medição do teor de ferro, chumbo, etc.)

Identificação de campo de materiais submersos em água (por exemplo, metais, ligas, cerâmicas, minerais, materiais radioativos, etc.)

Análise de perfil profundo e análise de composição do revestimento da superfície do objeto (por exemplo, aço galvanizado, camadas de membrana de plástico, metais pesados ​​em pinturas, etc.)

Monitoramento on-line de partículas no ar (por exemplo, monitoramento de emissões de chaminé)

Análise da composição de objetos com formas complexas

AvaLIBSO laser

Existem duas opções de laser: um laser de comprimento de onda único de 1064 nm e outro com saída de comprimento de onda duplo de 1064 nm e 532 nm. As energias de pulso são opcionais de 50 mJ, 100 mJ ou 200 mJ. A dissolução do laser e a formação de plasma dependem do tipo de amostra e, portanto, existem requisitos de energia diferentes para diferentes amostras. Para materiais metálicos, um laser de 50 mJ é usado. Para materiais não metálicos e com alto OH, o laser 200 mJ é mais adequado para aplicações. Para amostras líquidas, um laser de comprimento de onda duplo pode ser usado, e a substância oxidante na amostra retarda a formação de plasma, portanto, um laser de outro comprimento de onda é necessário para aumentar a formação de plasma.

Outras características
Sem pré-tratamento da amostra

O AvaLIBS permite a análise direta dos materiais sem qualquer pré-tratamento. No entanto, se a superfície da amostra for revestida com outras substâncias (como aço oxidado ou revestido), o revestimento da superfície da amostra deve ser limpo primeiro com o laser. A eficiência do processo de limpeza a laser depende do tipo de material e da energia do laser. Além disso, o ultra-som gerado pelo plasma laser tem um efeito muito bom na remoção de semifluidos ou sujeiras viscosas. Por exemplo, é possível analisar o metal envolvido na superfície com uma lama de OH de alguns centímetros de espessura.

Análise quantitativa de oligoelementos

Uma vez calibrado, o AvaLIBS permite a análise quantitativa de oligoelementos nos materiais de matriz, como cromo em aço, magnésio em liga de alumínio, ferro em vidro, cobre em sulfato de cobre, etc. A calibração deve ser feita usando um material de amostra identificado que tenha o mesmo matriz do material testado, mas contenha diferentes quantidades de elementos analisados. Normalmente, um processo chamado de "padronização interna" é usado na análise, que compara a intensidade da linha espectral do elemento analisado com a intensidade da linha espectral do material da matriz, de modo a reduzir o efeito das mudanças nas condições do plasma devido à inconsistência de energia de pulso-pulso do laser sobre os resultados da medição. A sensibilidade das medições AvaLIBS está relacionada a muitos fatores: a análise de como os elementos e materiais de matriz são combinados, a medição de distâncias e a necessidade de telemetria. A precisão das medições pode ser superior a 10% e a precisão superior a 5%.