EcoChem激光光譜元素分析系統

技術背景： 

當激光作用于樣品表面時，在極短時間內誘導產生含有樣品物質的等離子體，等離子體產生的過程中，發射出帶有樣品元素信息的發射光譜，通過檢測這些發射光譜，得到樣品的元素信息。這種技術被稱為激光誘導擊穿光譜技術LIBS（Laser Induced Breakdown Spectroscopy），俗稱激光光譜元素分析技術，檢測限可達ppm級。測量的元素可覆蓋元素周期表中的大部分元素。

系統功能： 

快速檢測土壤、植物、中草藥、刑偵材料（玻璃、油墨等）、礦石、合金、珠寶等樣品中的

? 常量元素N, P, K, Ca, Mg

? 微量元素Fe, Cu, Mn, Zn, B, Mo, Ni

? 痕量元素：可檢測化學周期表上大部分元素

? 其他：有機元素C、H、O和輕元素

Li、Be、Na等（其他技術很難同時分析）

應用領域： 

碳庫快檢

土壤質量監測與評價

中藥材元素測量及鑒定

種子分類及活力分級檢測

農產品重金屬檢測

地質礦物分析

煤粉組分檢測

重金屬污染檢測

合金元素分析

刑偵微量物證分析

寶石鑒定

材料組分分析

工作原理： 

EcoChem激光光譜元素分析系統的固體激光器產生激光作用于樣品表面。當激光能量大于樣品擊穿門檻能量時，在樣品表面形成等離子體。這些等離子體中受激光能量激發到達高能態的樣品物質在迅速回遷至低能態的過程中，發射出帶有樣品元素種類、含量信息的發射光譜，這些發射光譜信號被智能信號收集系統收集并傳輸至光譜儀中進行分光，再由光譜信號檢測器進行檢測，得到元素信息。

系統特點：

●激光能量和激光光斑大小連續可調，激光脈沖能量穩定一致，可實現樣品分層剝蝕、微光斑分析、元素分布分析、高精度定量計算等多種分析。

●系統剝蝕導航激光和樣品高度自動調整傳感器相結合，解決了樣品表面凹凸不平導致剝蝕不均勻的問題；激光能量穩定確保到達樣品表面的激光能量穩定一致

●系統配備高精度三維全自動操作臺，定位精度高

●系統操作軟件全中文界面，操作簡單易用

●系統軟件能實現對所有硬件組件的控制，能提供多種采樣模式，包括直線、隨機點、網格任意大小和自定義采樣等，通過設置參數，可在無人值守的條件下自動進行大面積采樣。

●系統內置中國常見多種土壤及植物標準樣品庫及標準曲線

●系統數據分析軟件內置PLS、PCR等多參數線性回歸化學統計分析功能，用于多元變量定量計算。多元變量標準曲線特別適合于分析基質較為復雜的樣品，例如土壤、植物樣品等，以減少基質中其它元素對目標元素的影響，提高分析準確性。

●系統還具備多種分類數據計算模型。如PCA、HCA等化學統計分析功能，可對樣品進行快速分類鑒別。并可通過樣品某一特定元素的分布熱圖，形象展示樣品元素的分布。

技術指標：

激光系統：

激光能量：200mJ@1064nm，能量輸出0-100%可調；（25mJ@266nm激光可選）

光斑質量控制系統

重現率：20Hz，脈寬<6ns，DI水冷卻系統

光斑大小：50-300μm連續可調

激光光閘：自動雙光閘，穩定控制激光能量和LIBS信號

激光安全：I級，有激光鎖定保護裝置

檢測器：譜寬可覆蓋全部元素測量范圍，可以測量C，P，Mg，Si，Fe，Ca，Na，K，N，H，O等元素周期表中全部元素信息，光譜波長精度：±0.08nm ；光譜分辨率0.10nm @400 nm；門延遲時間0.5ns-1ms。

具有自動高度調整的功能

工作臺：

全自動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

樣品室可通入氦氣或氬氣

操作軟件：

中文軟件界面，包含NIST和ElementLIBS元素識別數據庫。可以輕松檢測和識別元素周期表上的元素并進行信息標記。軟件還同時具備如下功能：軟件可針對所有硬件部件（激光器，光譜儀，三維工作臺，氣路等）進行指令操作，界面友好，操作直觀，使用簡單；內置多種打樣方式選擇，包括單點，多點，直線，矩陣點等；具有自動聚焦控制，可快速且方便的識別樣品；可對系統內置的雙鏡頭（全景視野和放大視野）進行控制；內置PLS，PCR等多種定標計算模型，可快速計算元素含量；內置PCA，HCA等多種計算模型，可進行元素分類分析及溯源；可進行元素的分布（mapping）分析；對氣路進行精準控制；內置txt, dat等多種數據格式的轉換；內置國內多種常見土壤和植物標準曲線庫，方便用戶參考和調用。

軟件操作界面

數據處理中心：

專用四核CPU ，16GB內存臺式電腦及27’顯示器

可選配件：

臺式壓片機，氦氣或氬氣

應用案例：

1， 元素識別及定性分析

系統可以輕松實現元素的識別并標記，內置專業ElementLIBS元素識別數據庫方便元素的快速查找。

2， 元素定量計算

系統可以很好的針對土壤和植物或其他多種樣品中的各種金屬和非金屬元素進行定量計算。內置PLS，PCR等多種定量計算模型，減少基質中的影響因素，提高分析計算的準確性。

       3， 元素分布分析

系統可以很好的原位測量植物、作物或其他樣品的元素分布，并繪制元素分布熱圖。

4， 物質鑒別及分類溯源

不同等級和地域的土壤特性也不相同，系統可以有效地對這些土壤進行分級分類和鑒別。系統內置的PCA主成分分析模型和HCA聚類分析模型可以針對土壤的分級分類進行測量和評價。

系統通過檢測種子的元素光譜特征，組分特征來進行種子分類及鑒定、轉基因產品檢測、種子活力分級檢測等。這是一種新的方法和快速檢測手段。