LIBS寬波段光譜儀系統(tǒng)

產(chǎn)品說明

光纖光譜儀是一種用于測量光源光譜特性的精密儀器。它具有許多顯著的優(yōu)點(diǎn)，如體積小巧、便攜性強(qiáng)、測量速度快、精度較高以及能夠進(jìn)行實(shí)時(shí)在線檢測等。

光纖光譜儀通過光纖將光引入儀器內(nèi)部，大大增加了測量的靈活性和便利性，使其能夠在各種復(fù)雜環(huán)境中使用。

光纖光譜儀

紫外可見光纖光譜儀

光纖光譜儀的優(yōu)勢：

模塊化和靈活性：光纖光譜儀通常采用光纖作為信號耦合器件，這使得用戶可以非常靈活地搭建光譜采集系統(tǒng)。這種靈活性允許光譜儀在不同的實(shí)驗(yàn)和工業(yè)環(huán)境中快速部署和調(diào)整。

快速掃描能力：采用多象元光學(xué)探測器（如CCD和光電二極管陣列）的光纖光譜儀能夠?qū)φ麄€(gè)光譜進(jìn)行快速掃描，這對于需要快速響應(yīng)的應(yīng)用場景尤為重要。

低成本：隨著通用探測器的使用，光纖光譜儀的成本大大降低，使得更多的實(shí)驗(yàn)室和企業(yè)能夠負(fù)擔(dān)得起，從而擴(kuò)展了其應(yīng)用領(lǐng)域。

光纖光譜儀主要的結(jié)構(gòu)和部件

入射狹縫：用于限制入射光的寬度，確保光線以較窄的束狀進(jìn)入光譜儀，提高光譜分辨率。

準(zhǔn)直鏡：將通過狹縫的光線變成平行光，以便后續(xù)的分光處理。

衍射光柵：這是核心分光元件，通過衍射作用將不同波長的光分開，形成光譜。

聚焦鏡：將衍射后的不同波長的光聚焦到探測器的不同位置上。

探測器：常見的有電荷耦合器件（CCD）或互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體（CMOS）探測器，用于將光信號轉(zhuǎn)換為電信號。

光纖：用于傳輸光信號，將光源的光引入光譜儀內(nèi)部。

數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng)：包括電子電路和相關(guān)軟件，用于采集探測器輸出的電信號，并進(jìn)行處理和分析，最終得到光譜數(shù)據(jù)。

這些部件協(xié)同工作，使得光纖光譜儀能夠?qū)崿F(xiàn)對光的波長和強(qiáng)度的精確測量和分析。

光纖光譜儀的測量原理基于光的色散和光電轉(zhuǎn)換。當(dāng)光線通過光纖進(jìn)入光譜儀后，首先會(huì)經(jīng)過一個(gè)入射狹縫，將光線限制在一個(gè)狹窄的路徑上。然后，光線會(huì)照射到一個(gè)衍射光柵上。衍射光柵會(huì)根據(jù)光的波長將其分散開來，形成不同波長的光帶。這些分散的光通過聚焦鏡聚焦到探測器上，探測器通常是電荷耦合器件（CCD）或互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體（CMOS）。探測器能夠?qū)⒉煌ㄩL的光信號轉(zhuǎn)換為電信號。由于不同波長的光在探測器上的位置是固定的，通過測量探測器上各個(gè)位置的電信號強(qiáng)度，就可以得到光在不同波長處的強(qiáng)度分布，從而獲得被測量光源的光譜信息?？傊?，光纖光譜儀通過對入射光的分光和光電轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)了對光的波長和強(qiáng)度的精確測量。

光纖光譜儀在各領(lǐng)域的應(yīng)用

在材料科學(xué)領(lǐng)域：光纖光譜儀是探索新材料特性的得力工具。它能夠精確分析材料對不同波長光的吸收、反射和透射特性，為材料的研發(fā)和質(zhì)量控制提供關(guān)鍵數(shù)據(jù)。無論是研究新型半導(dǎo)體材料的能帶結(jié)構(gòu)，還是評估金屬材料的表面涂層質(zhì)量，光纖光譜儀都發(fā)揮著作用。

在化學(xué)分析行業(yè)：其統(tǒng)治地位更是顯著。通過對樣品的光譜分析，能夠快速準(zhǔn)確地檢測出各種化學(xué)物質(zhì)的成分和濃度。在環(huán)境監(jiān)測中，可以實(shí)時(shí)監(jiān)測空氣、水和土壤中的污染物，為環(huán)境保護(hù)提供及時(shí)、可靠的依據(jù)。在制藥領(lǐng)域，能夠精確檢測藥物成分，確保藥品的質(zhì)量和安全性。

在生命科學(xué)領(lǐng)域：光纖光譜儀也大放異彩。它可以用于細(xì)胞和生物分子的研究，例如測量細(xì)胞內(nèi)的熒光標(biāo)記物，分析蛋白質(zhì)和核酸的結(jié)構(gòu)和功能。在醫(yī)學(xué)診斷中，能夠進(jìn)行微創(chuàng)的疾病檢測，如通過光譜分析血液成分來診斷疾病。

在工業(yè)生產(chǎn)中：光纖光譜儀實(shí)現(xiàn)了對生產(chǎn)過程的實(shí)時(shí)在線監(jiān)測。在食品加工行業(yè)，檢測食品中的營養(yǎng)成分和有害物質(zhì)；在半導(dǎo)體制造中，監(jiān)控工藝過程中的薄膜厚度和成分。這種實(shí)時(shí)監(jiān)測能力有助于提高生產(chǎn)效率，降低次品率，保障產(chǎn)品質(zhì)量的一致性。

總之，光纖光譜儀以其高靈敏度、快速響應(yīng)、便攜性和多用途的特點(diǎn)，在材料科學(xué)、化學(xué)分析、生命科學(xué)、工業(yè)生產(chǎn)等眾多行業(yè)的檢測中占據(jù)著統(tǒng)治地位。它不僅推動(dòng)了科學(xué)研究的深入發(fā)展，也為工業(yè)生產(chǎn)和質(zhì)量控制帶來了巨大的便利和效益，成為了現(xiàn)代檢測技術(shù)中重要力量。

                光纖光譜儀在燃料檢測中的應(yīng)用

產(chǎn)品說明

LIBS寬波段光譜儀系統(tǒng)

產(chǎn)品特點(diǎn)

• 寬光譜，高分辨率光譜分析( 0.1nm光學(xué)分辨率，波長范圍200-980nm )

• 實(shí)時(shí)定性測量

• PPb和皮克靈敏度

• 可應(yīng)用于材料分析，環(huán)境監(jiān)控，法醫(yī)和生物醫(yī)學(xué)研究，藝術(shù)品修復(fù)等等

LIBS2500+的工作特性

高強(qiáng)度、脈沖激光束在幾厘米到一米的范圍內(nèi)聚焦在樣本表面。一個(gè)10納秒寬的激光脈沖激發(fā)樣品。當(dāng)激光發(fā)射時(shí)，激光的高溫產(chǎn)生了等離子體。隨著等離子體衰減或冷卻（激光脈沖后~1.0μs），等離子體中的激發(fā)態(tài)原子發(fā)出與樣品元素不同的波長的光。 波長范圍是200-980nm。探測系統(tǒng)最多可以同時(shí)使用7個(gè)HR2000+高分辨率微型光纖光譜儀進(jìn)行同時(shí)測量（讀寫數(shù)據(jù)），每個(gè)均有2048像素的線陣CCD。LIBS2500+探測器收集200-980nm的寬光譜傳送至應(yīng)用軟件顯示數(shù)據(jù)。

寬光譜LIBS的技術(shù)優(yōu)點(diǎn)

傳統(tǒng)LIBS探測系統(tǒng)提供小范圍的光譜，由于良好的安全保護(hù)，用戶可以進(jìn)行現(xiàn)場實(shí)時(shí)測量，包括惡劣的工業(yè)，化學(xué)和生物醫(yī)學(xué)環(huán)境，無需樣品準(zhǔn)備。由于LIBS2500+采用海洋光學(xué)的HR2000+高分辨率微型光纖光譜儀，系統(tǒng)具有便于攜帶，可通過USB端口與電腦相連等特點(diǎn)。

應(yīng)用

LIBS技術(shù)可應(yīng)用于許多領(lǐng)域：

• 環(huán)境監(jiān)控（土壤污染，微粒）

• 材料分析（金屬，塑料）

• 法醫(yī)和生物醫(yī)學(xué)研究（牙齒，骨骼）

• 藝術(shù)修復(fù)/保存（顏料，珠寶/古代金屬制品）

LIBS2500+的激光器

LIBS2500+的有兩種激光器可供選擇，它們都是激光工業(yè)的先導(dǎo)Big Sky的產(chǎn)品。因此對于不同的樣品有不同的能量需求。在多數(shù)應(yīng)用上我們采用Q開關(guān)的1064nm Nd:YAG激光器。如果要多種功能，我們建議使用帶衰減器的200mJ激光器，它可以根據(jù)樣品調(diào)整激光能量。激光能量和波長的選擇將根據(jù)材料和允許損害的程度而定。LIBS-LASER采用50mJ CFR Nd:YAG激光器，針對金屬和薄膜樣品。LIBS-LAS200MJ采用200mJ CFR Nd:YAG激光器，可適用于玻璃和高OH材料。對于液體樣本，可以采用雙波長激光器，樣品中的氧化物質(zhì)會(huì)減緩等離子體的形成，所以需要另一個(gè)激光器增強(qiáng)等離子體的形成。

其它特性

LIBS2500+使用方便可與任何32位，兼容USB的Windows電腦連接。通過一個(gè)USB端口與PC相連，實(shí)現(xiàn)即插即用。我們提供OOILIBS應(yīng)用軟件用于操作LIBS2500+和啟動(dòng)激光。通過OOILIBS應(yīng)用軟件，用戶可實(shí)現(xiàn)光譜補(bǔ)償和數(shù)據(jù)保存。OOICOR相關(guān)軟件由Florida大學(xué)開發(fā)可在使用LIBS2500+時(shí)提供即時(shí)的材料鑒定。

LIBS成像模塊

LIBS-IM-USB成像模塊直接連接在LIBS-SC樣品室，用戶可放大樣品圖象，從而在樣品上精確地定位。該模塊都適合不同的應(yīng)用領(lǐng)域，包括法醫(yī)，半導(dǎo)體分析，植物學(xué)，生物醫(yī)學(xué)分析，寶石學(xué)和冶金學(xué)。

圖象模塊可以使用戶通過一個(gè)CCD相機(jī)和PixeLINK（基于Windows的圖象捕捉軟件）看到樣品的放大圖象。PixeLINK可以捕捉圖象，并保存在計(jì)算機(jī)硬盤上。捕捉到的圖象可用于比較分析和記錄保存。

模塊中的CCD相機(jī)提供了1280 x 1024像元的分辨率。每個(gè)像元為6.0x 6.0微米平方。在1280 x 1024分辨率下相機(jī)可以提供12.7幀/每秒的刷新速度。

圖像模塊是電腦供電的，不需要外設(shè)電源，與筆記本電腦相連時(shí)需要外設(shè)電源。外設(shè)電源的價(jià)格包括在模塊的價(jià)格中。