RT100 智能LIBS 系统

来自国际LIBS专家的解决方案
美国应用光谱公司(ASI)的RT100系列智能 LIBS 系统是一款全新的激光诱导原子发射光谱仪，它能够数秒内快速检测陆地生态系统土壤、岩层、矿石、植物、气溶胶等样品中的70多种元素，是地球化学分析领域的一次变革。
RT100系列LIBS，源自美国加州大学国家能源技术实验室80年LIBS技术的研究成果。LIBS技术被称为原子光谱法中的“超级巨星”，采用飞秒激光，在样品表面形成等离子体，光谱检测系统对等离子体的光谱进行分析，进而得到样品的元素组分和含量信息。它无需样品制备，数秒内可得到结果，高精度多元素同时检测。

功能及应用领域：
功能：快速测量陆地生态系统土壤、岩层、矿石、植物、气溶胶等物质中的
• 常量元素N, P, K, Ca, Mg, S
• 微量元素Fe, Cu, Mn, Zn, B., Mo, Ni, Cl
• 痕量元素，可检测化学周期表上几乎所有元素
• 土壤碳储量及固碳潜力
• 污染物检测
应用领域：
- 陆地生态系统碳储量及固碳潜力研究
- 地质领域矿物元素分析
- 生态系统元素时空分布
- 植物体内元素分布
- 环境污染物的检测

仪器特点：
• 全自动，激光采样更快；
• 样品高度自动调整，确保激光烧蚀过程一致；
• 激光能量稳定光闸确保高精度；
• 多种采样方法：
- 全分析
- 夹杂物和微光斑分析
- 深度分布
- 元素分布
• 超高灵敏度；
• 强大的LIBS光谱分析工具：
- TruLIBS 等离子发射光谱线数据库
- LIBS 发射峰背景校正
- LIBS光谱的比较分析
- 定量标定曲线的快速制定
• 硬件易更新；
• 维护费用低。
结果可重复，LIBS技术的结果从未如此可靠
成分复杂的异质样品是LIBS技术取得高精度测量结果的难题。通常采用优化激光采样方法和数据优化处理策略解决这个难题。激光烧蚀的均匀性和仪器的稳定性也是确保LIBS分析技术高效、成功的关键。
美国应用光谱公司研发的专利技术：自动高度调整、激光能量稳定光闸和全方位3D移动台使RT100系列激光光谱仪的全自动化和激光参数的稳定性在目前LIBS测量领域是空前的，用户只需关注如何选取采样模式，以得到最佳测量结果，而无需考虑LIBS测量设备参数的不稳定因素。
新型集光镜大大提高了检测灵敏度
RT100 系列都采用智能型集光设计，最大量地收集等离子体发射光谱。可选集光镜头最大限度减少色差，并在UV 到 NIR的全光谱段均匀、恒定地收集等离子发射谱线。
采用缓冲气和低压室提高LIBS信号
RT100 系列的样品室提供两种测量环境：大气压条件或低压条件下的氩气和氦气环境。
多种采用采样方法
光斑大小控制（可选）功能和3-D全自动移动台让用户可选用多种固样采样方式，完成各种分析，如：全分析、夹杂物和微量分析、深度分析和元素分布。
系统组件易更新，达到最大投资回报率
LIBS分析技术中的激光和光谱仪（检测器）需要随用户的分析样品和研究目的变化而更换，此外用户的分析要求也会随时发生变化。所有的RT100 系列 （RT100-HP, RT100-B 和RT100-EC）共享一个硬件平台，组件更新方式相同，使用户的投资回报率最大。

Axiom系统软件——将复杂的LIBS光谱数据直接变成测量结果
多组分测量能力
RT100系列都配置了Axiom 系统软件，可完成高精度、多组分LIBS测量：多发射峰附带每个元素光谱线，光谱发射强度决定于样品表面的情况和组分。Axiom软件系统让用户调控硬件，通过优化采样方法有效识别发射峰，并进行可靠的统计分析。此外，化学统计分析软件模块还能让用户通过预先设定的或宽范围光谱特征识别和分类样品的不同组分，提供强大的法医鉴别能力。


Axiom提供灵活多样的采样方法
Axiom软件提供随机选点、任意尺寸网格、直线、曲线采样模式。用户可设定每个采样点的激光脉冲数，也可用指定的激光重复速率、随意扫描样品。

TruLIBS 软件模块高效识别峰值
TruLIBS 是ASI公司研发的等离子发射谱线数据库。用户可选择一组元素或全部元素周期表进行谱线筛查，快速、准备地识别样品的LIBS谱峰。

强大的LIBS光谱分析工具
Axiom可让用户任意选取LIBS光谱线及背景，自动计算峰值下的面积，提供LIBS谱线的“净”强度。

背景及去除
Axiom让用户选取光谱段，自动去除背景强度，为以后的分析提供高质量LIBS光谱数据。

保存和调用LIBS谱线作比较分析
用户可用各种数据格式保存LIBS谱线，并随时调用作比较分析。
LIBS光谱强度统计分析
Axiom采用多激光脉冲技术在信号采集时即进行LIBS强度统计分析，并将结果用于优化采样方法，以便最后获取有价值的结果。
制定标定曲线，完成高精度定量分析
在Axiom中可优化选择原子/离子发射谱线作不同的分析，在光谱标样基础上制作定量分析标定曲线。

先进的数据分析工具
Axiom软件提供多种数据分析工具，如：PCA、PLS、多参数线性回归、化学统计分析等。让RT100 系列的用户将随机样品的LIBS谱线与数据库中的谱线比较，得到复杂的、多组分样品的定量分析结果。
应用案例
矿石的检测
将硼矿石和硅矿石样品分区，RT100激光诱导击穿光谱仪（LIBS）分析不同矿石样品不同区域的元素组成特点。如下图所示，从光谱图中可以看出，硅矿石棕色区域、白色区域及硼矿石的Mg的含量依次降低；对于元素Si，硅矿石的棕色区域远远高于白色区域。系统软件还可进一步分析以上元素的具体含量。

植物叶片和土壤样品检测
采用 RT100激光诱导击穿光谱仪（LIBS）分析苹果树叶、面粉、西红柿叶、松针、粘土、壤土、沙土。其中，各样品中C、K、Ca、Mn、Al等元素的光谱曲线叠加图如下，通过光谱强度的比较，可以清晰的看出不同样品不同元素的波峰及波长。

土壤碳检测
在美国北部某一农场采集土壤样品，使用激光诱导击穿光谱仪和常规分析法分别进行土壤碳的检测，并将所测结果进行相关性分析，其分析结果如下，从中可以看出本系统所测247.85nm处光谱峰强度的大小与常规法所测碳含量呈直线相关。
土壤碳测量
在美国北部某一农场采集土壤样品，使用LIBS光谱仪和常规分析法分别进行土壤碳的检测，并将所测结果进行相关性分析，247.85nm处波峰强度的大小与常规法所测碳含量呈直线相关。

土壤碳测量
在美国北部某一农场采集土壤样品，使用LIBS光谱仪和常规分析法分别进行土壤碳的检测，并将所测结果进行相关性分析，247.85nm处波峰强度的大小与常规法所测碳含量呈直线相关。


部分文献：欢迎来电索取1980s, 1990-2009年的文献目录
Baudelet, M., M. Boueri, S. Mao, X. Mao, and R.E. Russo. Laser ablation of organic materials for discrimination of bacteria in an inorganic background. SPIE 7214(2009). 72140J-1-72140-10. Boueri, M., M. Baudelet, J. Yu, X. Mao, S. Mao, and R.E. Russo. Early stage expansion and time-resolved spectral emission of laser-induced plasma from polymer. Applied Surface Science (2009).
Brostoff, L.B., J. Gonzalez, P. Jett, and R.E. Russo. Trace element fingerprinting of ancient Chinese gold with femtosecond laser ablation-inductively coupled mass spectrometry. Journal of Archeological Science 36(2009). 461-466.
Piscitelli, V., M.A. Martinez, A.J. Fernandez, J. Gonzalez, X.L. Mao, and R.E. Russo. Double pulse laser induced breakdown spectroscopy: experimental study of lead emission intensity dependence on the wavelengths and sample matrix. Spectrochimica Acta Part B: Atomic Spectroscopy 64(2009). 147-154.
Zorba, V., X.L. Mao, and R.E. Russo. Laser wavelength effects in ultrafast near-field laser nanostructuring of Si. Applied Physics Letters 95(2009). 041110-1-041110-3.
Zorba, V., X.L. Mao, and R.E. Russo. Optical far- and near-field femtosecond laser ablation of Si for nanoscale chemical analysis. Analytical & Bioanalytical Chemistry (2009).