連續光源和光纖光譜儀有什么關聯?
疑問:
看到 連續光源火焰/石墨爐原子吸收光譜儀,使用的是高聚焦短弧氙燈。光學系統為高分辨率的中階梯光柵光譜儀,達到2pm的光學分辨率,波長范圍189-900nm;檢測器為紫外高靈敏度的CCD線陣檢測器。
問題就是,海洋光纖光譜儀中的LIBS和這款連續光源光譜有沒有什么關系呢?記憶中多數的AAS是PMT的光電倍增管檢測器,而這個連續光源的卻用的是CCD檢測器,好像和了解中的LIBS有相似之處,尤其火焰檢測這塊相似,但是石墨爐的好像靈敏度比LIBS高很多。
解答:
首先區分一下:發射光譜與吸收光譜
像LIBS發射光譜及原子發射光譜儀都是測量的元素、原子的發射譜線,特點是原子發射譜線很尖銳,一個原子發射線可能十幾條,甚至幾十條,分布在不同光譜位置;如果元素、原子種類比較多,發射線會比較密集,如果光譜儀分辨率不高,一些譜線會分不開,導致重疊,從而定性等都有問題。因此海洋的LIBS做成7通道,主要是為了提高分辨率(大約0.1nm,覆蓋200nm-980nm);
連續光源AA的原子吸收光譜,是吸收光譜,特點類似于紫外可見吸光度光譜,
不同的是原子的吸收峰也會十分尖銳,元素多的時候,吸收線也會密集重疊,因此也需要較高的分辨率,尤其是同位素測量。不過這個中階梯型的光柵光譜儀,要通過切換光柵,來選擇不同波長范圍達到高的分辨率,不是一次掃描或成像覆蓋189nm-900nm,需要一些時間,而且需要樣品制備,一般火焰加熱到離子原子狀態。而LIBS只需要1ms,7個通道同時采集,樣品幾乎無需制備,測量速度非???。
激光誘導擊穿光譜技術(laser induced breakdown spectroscopy)簡稱LIBS,是一種光譜探測技術。基于高功率密度的激光作用在樣品表面,產生激光誘導等離子體,通過探測激光誘導等離子體中的原子和離子譜線,來確定樣品的成分組成的一種光譜分析工具。
擴散思維:
LIBS的工作原理
使用一個高強度的脈沖激光聚焦在樣本表面,一個10納秒寬的激光單脈沖將會蒸發樣本產生等離子體。隨著等離子體的冷卻,等離子體中的激發態的原子將釋放對應元素的特征光波。這個光波將被探頭收集并傳送到光譜儀,系統將在一秒鐘內對整個光譜進行分析。OOILIBS操作軟件包含元素發射特征譜線數據庫,可以自動地識別樣品中所有的元素。
高分辨率光譜儀
LIBS2500-7光譜儀使用七個線性CCD陣列探測器用于200-980nm帶寬的分析。所有光譜儀將同時觸發獲取數據。探測器可以方便地使用USB接口連接到電腦上。為了降低成本,您可以使用小于七個探測器通道的系統,不過元素分析的范圍也會變小。基于您的分析范圍,您可以在相對低的價格下選擇您系統的通道數。
連續光源AA
高分辨率的中階梯光柵光譜儀,達到2pm的光學分辨率,波長范圍189-900nm ;紫外高靈敏度的CCD線陣檢測器;快速多元素分析,優于普通掃描ICP的分析速度。
仔細觀察可知,光纖光譜的LIBS和連續光源AA有很多相似之處。