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解读连续光源和光纤光谱仪的关联

发布时间:2016-03-09      点击次数:335
连续光源和光纤光谱仪有什么关联?
疑问:
看到 连续光源火焰/石墨炉原子吸收光谱仪,使用的是高聚焦短弧氙灯。光学系统为高分辨率的中阶梯光栅光谱仪,达到2pm的光学分辨率,波长范围189-900nm;检测器为紫外高灵敏度的CCD线阵检测器。
问题就是,海洋光纤光谱仪中的LIBS和这款连续光源光谱有没有什么关系呢?记忆中多数的AAS是PMT的光电倍增管检测器,而这个连续光源的却用的是CCD检测器,好像和了解中的LIBS有相似之处,尤其火焰检测这块相似,但是石墨炉的好像灵敏度比LIBS高很多。
解答:
首先区分一下:发射光谱与吸收光谱
像LIBS发射光谱及原子发射光谱仪都是测量的元素、原子的发射谱线,特点是原子发射谱线很尖锐,一个原子发射线可能十几条,甚至几十条,分布在不同光谱位置;如果元素、原子种类比较多,发射线会比较密集,如果光谱仪分辨率不高,一些谱线会分不开,导致重叠,从而定性等都有问题。因此海洋的LIBS做成7通道,主要是为了提高分辨率(大约0.1nm,覆盖200nm-980nm);
连续光源AA的原子吸收光谱,是吸收光谱,特点类似于紫外可见吸光度光谱,
不同的是原子的吸收峰也会十分尖锐,元素多的时候,吸收线也会密集重叠,因此也需要较高的分辨率,尤其是同位素测量。不过这个中阶梯型的光栅光谱仪,要通过切换光栅,来选择不同波长范围达到高的分辨率,不是一次扫描或成像覆盖189nm-900nm,需要一些时间,而且需要样品制备,一般火焰加热到离子原子状态。而LIBS只需要1ms,7个通道同时采集,样品几乎无需制备,测量速度非常快。
激光诱导击穿光谱技术(laser induced breakdown spectroscopy)简称LIBS,是一种光谱探测技术。基于高功率密度的激光作用在样品表面,产生激光诱导等离子体,通过探测激光诱导等离子体中的原子和离子谱线,来确定样品的成分组成的一种光谱分析工具。
扩散思维:
LIBS的工作原理
使用一个高强度的脉冲激光聚焦在样本表面,一个10纳秒宽的激光单脉冲将会蒸发样本产生等离子体。随着等离子体的冷却,等离子体中的激发态的原子将释放对应元素的特征光波。这个光波将被探头收集并传送到光谱仪,系统将在一秒钟内对整个光谱进行分析。OOILIBS操作软件包含元素发射特征谱线数据库,可以自动地识别样品中所有的元素。
高分辨率光谱仪
LIBS2500-7光谱仪使用七个线性CCD阵列探测器用于200-980nm带宽的分析。所有光谱仪将同时触发获取数据。探测器可以方便地使用USB接口连接到电脑上。为了降低成本,您可以使用小于七个探测器通道的系统,不过元素分析的范围也会变小。基于您的分析范围,您可以在相对低的价格下选择您系统的通道数。
连续光源AA
高分辨率的中阶梯光栅光谱仪,达到2pm的光学分辨率,波长范围189-900nm ;紫外高灵敏度的CCD线阵检测器;快速多元素分析,优于普通扫描ICP的分析速度。
仔细观察可知,光纤光谱的LIBS和连续光源AA有很多相似之处。
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