Лазерный анализатор элементного состава LEA-S500®

Свернуть меню
 


Описание метода

 

LIBS (Laser-Induced Breakdown Spectroscopy) – современный аналитический метод элементного анализа, обеспечивающий высокоточный многоэлементный анализ химического состава пробы в режиме реального времени.

Метод основан на возбуждении атомов элементов материала пробы импульсом лазерного излучения, сфокусированным на поверхность пробы, разложении излучения атомов элементов в спектр, измерении значения аналитических сигналов, пропорциональных интенсивности спектральных линий, и последующем определении массовых долей элементов с помощью калибровочных кривых

 

 

 
 LIBS
В настоящий момент не существует общепринятого перевода на русский язык названия метода. В источниках информации можно встретить несколько вариантов названия: ЛАЭС – лазерная атомно-эмиссионная спектроскопия, ЛИЭС - Лазерно-искровая эмиссионная спектроскопия, АЭС-ПИЛ - атомно-эмиссионная спектроскопия плазмы индуцированной лазером.
 
 
Градуировочные графики
 
Функциональная зависимость аналитического сигнала от содержания элемента, выраженная в виде графика
Спектр
 
Атомно-эмиссионный спектр – зарегистрированное изображение линейчатого спектра излучения, испускаемого атомами или ионами анализируемого вещества при его возбуждении. Интенсивность излучения зависит от температуры вещества и количества испускающих атомов или ионов. Длина волны отдельной спектральной линии определяется разностью энергий квантового перехода, атома (иона) из возбуждённого состояния в состояние с меньшей энергией. Структура квантовых уровней уникальна для каждого химического элемента, что позволят идентифицировать присутствие элемента в веществе по наличию спектральной линии.
 

 

 

Структурная схема определение химического состава пробы (LIBS)

 

SOL instruments: спектрометр, рамановский микроскоп, эмиссионный спектрометр. fig1 opisanie metoda shema obsch

 

SOL instruments: спектрометр, рамановский микроскоп, эмиссионный спектрометр. fig2 blok-shema LEA ru  

 

Спектральный состав излучения лазерной плазмы любого химического элемента неповторим и уникален, что позволяет безошибочно идентифицировать по спектру присутствие элемента в пробе, а по интенсивности спектральной линии определить его концентрацию. Соответственно спектр многокомпонентного вещества включает спектральные линии всех химических элементов, входящих в его состав.
Анализатор состоит из следующих основных частей: импульсного лазера; системы сбора, передачи и пространственного разложения оптического излучения на монохроматические составляющие – спектрографа; системы регистрации спектров (детектора) – цифровой камеры; программно-аппаратного комплекса (ПАК) управления системой, отображения, архивирования спектров и результатов анализа. 

 

 

Существует несколько важных этапов количественного определения состава пробы:

 

 

Исходным условием количественного анализа является наличие сигнала аналитического прибора на содержание в пробе определяемого компонента. Такой сигнал называется аналитическим сигналом, а кривая, иллюстрирующий зависимость аналитических сигналов от содержаний определяемых компонентов в образцах с сертифицированными  их значениями (СО) - калибровочной (градуировочной) кривой. Вид калибровочных кривых существенным образом зависит от ряда факторов, которые определяют воспроизводимость и правильность измерений.

При определении содержания элемента в анализируемой пробе по калибровочной  кривой выполняется вычисление концентрации, соответствующей величине аналитического сигнала, зарегистрированного прибором.

 

Аналитический сигнал

Сигнал, содержащий количественную информацию о величине, связанной с содержанием элемента в материале и регистрируемой в ходе выполнения его анализа.

 

Калибровочная кривая

Функциональная зависимость, устанавливающая соотношение  полученных аналитических сигналов с  соответствующими значениями  содержаний элементов в используемом комплекте СО, выраженная в виде кривой (в идеальном случае - прямой).