基础款一体式LIBS元素分析仪

一、产品简介

基础款一体式LIBS元素分析仪是一款集激光诱导击穿光谱（LIBS）技术于一体的台式元素分析仪器。该仪器通过超短脉冲激光聚焦样品表面形成等离子体，利用高分辨率光谱仪对等离子体发射光谱进行分析，可快速识别样品中的元素组成成分，进行材料的识别、分类、定性及定量分析。

基础款一体式LIBS元素分析仪主要由激光器、四通道高分辨率光谱仪、激发探测光谱探头、XYZ手动位移台、触发延迟控制器及光谱采集分析软件（基础版）等组成。仪器采用垂直出光、焦点处测量的工作方式，激光能量手动可调，样品台读数精度达0.01mm，分析光斑≤1mm，可在1秒内完成单次元素分析。

作为一体式LIBS系列的入门级产品，基础款聚焦核心LIBS元素分析功能，以高性价比满足常规材料识别、定性半定量分析与基础定量检测需求。仪器安全可靠、无辐射危害，自带激光急停装置，销售与使用均无需政府安全管控，广泛适用于材料科学、地质学、环境研究等领域的教学演示、常规筛查与基础检测场景

二、技术原理

2.1 LIBS技术原理

LIBS（Laser-Induced Breakdown spectroscopy，激光诱导击穿光谱）是一种基于原子发射光谱的元素分析技术。其基本原理是：通过超短脉冲激光聚焦于样品表面，在焦点处产生瞬时高温（上万度）和高密度等离子体；等离子体在冷却过程中，处于激发态的原子和离子跃迁回基态，发射出包含元素特征信息的发射光谱；通过高分辨率光谱仪采集并解析这些特征谱线，即可实现对样品中元素组成的识别、定性及定量分析。

整个分析过程无需复杂制样，毫秒级即可完成单次测量，可实现微区、原位、几乎无损的快速元素检测。

2.2 系统组成

一体式LIBS元素分析仪主要由以下核心模块构成：

• 激光器：提供高能量脉冲激光，激发样品产生等离子体（标准配置Nd-YAG 1064nm、100mJ激光器，可选其他配置）

• 高分辨率光谱仪：采集等离子体发射光谱，覆盖宽波段范围，实现多元素同时检测

• 激发探测光谱探头：聚焦激光并收集等离子体光信号的光学模块

• XYZ电控位移台：承载样品并实现精确定位与扫描，支持Mapping面扫描测量

• 宏观/显微成像系统：双镜头配置，实现大视野宏观观察与微区精确定位

• 触发延迟控制器：精确控制激光触发与光谱采集的时序，优化信噪比

• 光谱采集分析软件：实现数据采集、元素识别、定量建模与结果输出等全流程智能化分析

三、产品技术优势

3.1 核心技术优势

• 元素分析范围广泛：覆盖元素周期表中几乎所有元素，可精准检测碳（C）、氢（H）、氧（O）、氮（N）、锂（Li）、铍（Be）、硼（B）等轻元素，多数元素检出限可达10-100ppm量级

• 无需复杂制样：分析速度快，毫秒级完成单次测量，无需反应试剂，更环保、更安全

• 定性定量兼备：支持定性的样品分类与定量的元素浓度分析，满足不同检测层级需求

• 安全可靠：无辐射危害，自带激光急停装置，销售与使用均无政府安全管控要求

• 紧凑一体设计：整机尺寸600×300×1026mm，台式集成，占地面积小，便于实验室部署

3.2 基础版光谱采集分析软件

基础款配备LIBS-STD基础版光谱采集分析软件，具备LIBS光谱数据采集、脉冲触发延迟控制、自定义积分时间/平均次数/触发延时、激光输出能量与频率调节、光谱预览保存分析、自动寻峰与元素识别（实时显示强度与标准峰对比）等核心功能，可满足常规元素识别与定性半定量分析需求。

3.3 软件功能对比（基础版 vs 专业版）

下表对比基础版（LIBS-STD）与专业版（LIBS-SCI）软件功能差异，便于用户了解基础款配置：

四、产品应用

基础款一体式LIBS元素分析仪采用手动定位样品台、基础版软件配置，定位精度0.01mm、分析光斑≤1mm，适合对空间分辨率和自动化程度要求不高的常规元素识别与半定量筛查场景。以下为与基础款技术参数相匹配的典型应用领域：

4.1 材料元素识别与筛查

LIBS可对基体材料中的微量元素进行识别与半定量分析，如分析钢材中的铬、铝合金中的镁、玻璃中的铁、硫酸铜中的铜等。基础款凭借≤1mm分析光斑与毫秒级响应，适合批量样品的快速元素筛查与材质分类，满足来料检验与材质鉴别需求。

4.2 珠宝/宝石质量评估

宝石中元素成分及含量对其宝石学特征与商业价值具有重要影响。例如翡翠中的Fe元素显著影响颜色，激光诱导击穿光谱可提供丰富的元素信息，辅助宝石质量评估与分类。基础款无需复杂制样、几乎无损的检测特性，特别适合珠宝行业的现场快速筛查

4.3 煤质快速分析

在煤质研究中，LIBS可用于分析煤中有机元素（碳、氢、氧、氮等）和无机元素（钠、铁、铝、钙等）的含量与分布。基础款可满足煤炭元素组成的快速定性识别与半定量筛查，为煤质初筛提供高效手段。

4.4 土壤重金属筛查

土壤重金属污染影响土壤肥力并威胁人体健康。LIBS是一种快捷的土壤重金属元素检测方法，基础款可快速筛查土壤样品中重金属元素的有无及大致含量水平，为污染初步诊断提供依据。

4.5 教学与科研演示

基础款以高性价比和操作简便的特点，适合高校、科研院所作为LIBS技术教学演示与基础科研入门设备。学生可通过手动操作直观理解LIBS工作原理，开展元素识别、光谱分析等基础实验。

五、产品数据

5.1 主要技术指标

5.2 LIBS典型检出限

LIBS技术对不同元素的典型检出限如下：

• Li、Be、B、Na、Mg、Al、K、Ca 等元素：> 10ppm（即 0.001%）

• Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Mo 等元素：> 100ppm（即 0.01%）

• C、N、O、P、Si 等元素：> 200ppm（即 0.02%）

• F、Cl、Br、S 等元素：> 0.5%

5.3 适用样品类型

包括但不限于：金属合金、矿物、珠宝、陶瓷、半导体材料、化石燃料、土壤、植物、中草药以及各种固体复合材料；包括但不限于粉末样品（需压片）如金属粉末、矿粉、药粉等。可检测化学周期表上大部分元素，适用于材料科学、地质学和环境研究，无需复杂预处理。