Image

LIBS|Applied Spectra|雷射剝蝕誘導電漿元素光譜分析儀

滿足固態進樣,元素空間分佈解析及深度分析的「全週期表」元素分光儀。

雷射剝蝕誘導電漿元素光譜分析 (LIBS, Laser-Induced Breakdown Spectroscopy) 可直接固體進樣的雷射發射/分光光譜儀 (OES)

LIBS = Laser Induced Breakdown Spectroscopy (LA-OES)

  • 直接固體進樣,無需前處理過程

  • 能夠進行「全週期表」元素分析,包括輕元素:C,H,N, Li,Be,B,Mg 等

  • 得到樣品中元素的 2D 空間分佈及縱深度(3D)分析

  • 雷射光源自動調焦系統,不受樣品表面高低影響

  • 可調整取樣面積(5-200 µm),維持樣品完整度

  • 奈秒(ns)、飛秒(fs)雷射脈衝

  • 數秒獲得高解析度數據圖譜

  • 無需真空條件,可在一般環境下直接分析

LIBS 利用LA雷射剝蝕技術進行取樣及激發元素,讓分光光譜儀得到有效的固體進樣及全週期表元素光譜分析

雷射剝蝕 (LA, Laser Ablation) 是將高功率的雷射光束聚焦到待測樣品表面,對樣品進行微取樣(剝蝕)的技術。

樣品從被雷射剝蝕到光譜分析的過程:

◾雷射光束聚焦到樣品表面產生雷射電漿,剝蝕部分樣品。高功率雷射電漿在奈秒 (ns) 內快速擴散到樣品上,繼續反應形成含有激發態原子,離子及電子的電漿。

◾當雷射脈衝結束後,電漿隨即開始冷卻,原先處於激發態的電子降回基態,使得電漿放光。前期(<200-300 nsec) 釋出的是連續光譜(白光);後期(>1 µsec)釋出的則是分離的元素特徵光譜。

◾放射光譜經光纖收集至偵測器進行分析。藉由換算光譜峰值的強度,即可得知樣品元素組成及其濃度含量。
 

你知道手持式與桌上型 LIBS的差異嗎?  

以下為手持式 XRF,手持式 LIBS 及桌上型 LIBS 的比較表:

目前市面上的 LIBS 多為用的手持式 LIBS (Handheld/Portable LIBS),又稱手持式雷射分光光譜儀。因為有更快的分析速度且能夠測定輕元素 (C,N,O,F,Li 等) 的特性,繼手持式 XRF 後,手持式 LIBS 成為業者們的青睞,應用在材料尤其鋼鐵合金牌號上的快速篩檢與確認。

手持式儀器因設備設計限制了激發源與內部元件設置上的空間,進而限制分析元素種類及其偵測濃度。相較之下,桌上型儀器在樣品槽,分光零件及偵測器上有更好的設置空間與條件,線性濃度範圍廣且數據品質穩定,通常可作為相關法規標準規範的依據。故桌上型 LIBS 囊括了所有手持式 LIBS 的優勢以外,亦能夠進行元素在樣品的空間,深度解析,提供樣品多層次的資訊。

LIBS 除了提供光譜分析,也能夠提供 ICPMS 質譜分析資訊!

Applied Spectra 的桌上型 LIBS (Benchtop LIBS) 可串聯上市面上所有品牌的 ICP-MS,結合雷射,光譜與質譜的優勢,一次擁有從 ppb 至 % 的濃度級別之樣品中主要成分,微量元素,同位素含量組成分析及元素空間解析。

點我了解LIBS/LA-ICPMS 雷射光譜/質譜分析儀

 

 

 

ASI 科學小教室-原理設備詳細介紹

 

應用文章

鋰電池爆炸事件,逆向工程探討電池製程問題

鋰電池由碳材、鋰合金氧化物作為電極材料,由有機材料隔開正負電極,並於其中填充電解液。然而,當電池在充/放電時會進行放熱,當電池反應過於劇烈且無法控制溫度時,進而造成有機隔離膜破裂,引發爆炸。在本篇應用中,我們藉由LIBS進行鋰電池各層分析以及製程材料鑑定,進而了解爆炸原因… (閱讀更多)

LIBS量測玻璃碎片元素分佈,追溯玻璃來源,協助警方破案

案發現場的玻璃四濺,由於拿到的待測玻璃都是凹凸不平的狀態,導致XRF不能得到穩定的分析數值。我們利用LIBS技術,成功追溯玻璃來源…(閱讀更多)

分析製程之中含鹵物質! LIBS量測樣品中氟含量與分佈

在藥品、醫材用品以及塑膠產品中,F含量時常扮演製程中重要的角色,由於F的游離能極高,ICP的Ar電漿無法激發、游離F。

而LIBS則是以雷射剝蝕(LA)樣品,此種方式可產生比ICP更高能量的plasma(約15000-18000K),這也是為什麼可以使用LIBS量測F。(閱讀更多)

礦砂快速鑑定,進口廠商進行礦產品管分析

在非洲,爭議礦產問題嚴重,各國為了抵制這些不法來源的礦產,嚴格把關進口礦砂來源。由於以ICP、AA、XRF進行分析時,需要繁雜的前處理步驟。在此案例中,我們藉由LIBS直接分析固態樣品,並且搭配後端資料庫,快速且有效得知礦砂來源… (閱讀更多)