一、系統(tǒng)介紹

J200激光光譜元素分析儀采用激光光譜技術(shù)，定性和定量分析土壤、植物、巖石礦物、合金、煤粉等物質(zhì)中的元素含量。無需萃取，數(shù)秒鐘得到測量結(jié)果，可檢測70多種元素，且多元素同時(shí)檢測。系統(tǒng)在陸地生態(tài)、地球化學(xué)、環(huán)境科學(xué)、鋼鐵冶金、材料科學(xué)、生命科學(xué)、海洋地質(zhì)等領(lǐng)域都有廣泛應(yīng)用。

二、功能及應(yīng)用領(lǐng)域

功能：快速檢測土壤、植物、中草藥、刑偵樣品、農(nóng)產(chǎn)品、礦石、合金等樣品中：
¨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，可檢測化學(xué)周期表上幾乎所有元素
¨其他：有機(jī)元素C、H、O和輕元素Li、Be、Na等（其他技術(shù)很難分析）
檢出限達(dá)ppm級(jí)

應(yīng)用領(lǐng)域：
土壤污染檢測（如重金屬污染）
中藥鑒別和質(zhì)量監(jiān)控

刑偵微量物證分析

農(nóng)產(chǎn)品安全檢測

地質(zhì)化學(xué)分析
其他：煤粉組分檢測、合金分析、寶石鑒定、考古等應(yīng)用領(lǐng)域

三、工作原理

　　源自專家的解決方案。J200激光光譜元素分析儀源自美國加州大學(xué)國家能源技術(shù)實(shí)驗(yàn)室30年激光光譜技術(shù)的研究成果。系統(tǒng)將高能激光打在樣品上，在樣品的表面形成激光光斑使樣品激發(fā)發(fā)光，這些光經(jīng)過光譜系統(tǒng)和監(jiān)測系統(tǒng)進(jìn)行分析，進(jìn)而得到樣品的元素組分和含量。系統(tǒng)可同時(shí)檢測多種元素，很少的樣品即可進(jìn)行高通量的分析，極大地降低了分析成本。無需樣品萃取，數(shù)秒內(nèi)可得到分析結(jié)果，相對于目前其他技術(shù)有明顯優(yōu)勢。


四、硬件特點(diǎn)：

J200激光光譜元素分析儀采用ASIZL技術(shù);高度自動(dòng)調(diào)整（使所有采樣點(diǎn)激光燒蝕均勻一致）、激光能量穩(wěn)定閥、3-D全自動(dòng)操作臺(tái)，具備的自動(dòng)化水平。

新型集光鏡提高檢測靈敏度。在UV-NIR的全光譜段均勻、恒定、最大限度地收集等離子體發(fā)射譜線，并最大限度減少色差。

采用緩沖氣和低壓室增強(qiáng)分析信號(hào)。樣品室提供兩種測量環(huán)境：大氣壓或低壓條件下的氬氣和氦氣環(huán)境。

多種分析方法。全分析、夾雜物和微光斑分析、深度分析和元素分布制圖等。

系統(tǒng)易更新。激光器和光譜儀（檢測器）可根據(jù)樣品的種類及用戶的研究目的升級(jí)。

五、系統(tǒng)軟件：

提供多種采樣模式。直線、曲線、隨機(jī)點(diǎn)、網(wǎng)格任意大小和自定義模式等。

軟件控制所有硬件組件。對于大面積采樣，通過設(shè)置參數(shù)，可在無人值守的條件下自動(dòng)測量。分析速度快，數(shù)秒可完成。

TruLIBS光譜數(shù)據(jù)庫是ASI公司開發(fā)的真實(shí)等離子體光譜數(shù)據(jù)庫，光譜強(qiáng)度和發(fā)射波長精度高，元素識(shí)別、標(biāo)記快速而準(zhǔn)確。允許直接上傳測量譜線。可搜索單個(gè)元素、多個(gè)元素甚至周期表上全部元素。

Axiom光譜分析工具功能強(qiáng)大。任意選取譜線及背景，自動(dòng)計(jì)算譜線的凈強(qiáng)度；計(jì)算兩個(gè)波峰之比；自動(dòng)計(jì)算所有波峰的標(biāo)準(zhǔn)偏差；同步分析所有文件夾及目錄下的測量數(shù)據(jù)。

制定標(biāo)定曲線，完成高精度定量分析。Axiom軟件通過標(biāo)準(zhǔn)參考物質(zhì)做出標(biāo)準(zhǔn)曲線，再選擇被測樣品的一種或多種元素發(fā)射光譜進(jìn)行標(biāo)定，得到這些元素的濃度及其檢測限，方法準(zhǔn)確簡單而快速
。

先進(jìn)的數(shù)據(jù)分析工具。如：PCA、PLS、多參數(shù)線性回歸、化學(xué)統(tǒng)計(jì)分析等。將樣品的譜線與數(shù)據(jù)庫中的譜線做比較，獲得多組分樣品的定量分析結(jié)果。

跟蹤信號(hào)統(tǒng)計(jì)。Axiom軟件可比較多個(gè)譜線；實(shí)時(shí)監(jiān)控每個(gè)譜線的峰值強(qiáng)度，幫助優(yōu)化采樣模式；還可檢測激光的一致性和每個(gè)光閃的變化。多變量線性回歸降低了定量分析誤差.

單變量與多變量標(biāo)定曲線

六、主要參數(shù)：

激光波長：1064nm、266nm；
脈沖寬度：<5ns (FWHM)；
激光斑尺寸：5-250μm。

七、應(yīng)用案例

植物葉片和土壤樣品檢測
采用 J200激光光譜元素分析儀分析蘋果樹葉、面粉、西紅柿葉、松針、粘土、壤土、沙土。其中，各樣品中C、K、Ca、Mn、Al等元素的光譜曲線疊加圖如下，通過光譜強(qiáng)度的比較，可以清晰的看出不同樣品不同元素的波峰及波長。



土壤碳測量
在美國北部某一農(nóng)場采集土壤樣品，使用激光光譜元素分析儀和常規(guī)分析法分別進(jìn)行土壤碳的檢測，并將所測結(jié)果進(jìn)行相關(guān)性分析，其分析結(jié)果如下，從中可以看出本系統(tǒng)所測247.85nm處光譜峰強(qiáng)度的大小與常規(guī)法所測碳含量呈直線相關(guān)。

礦石檢測
將硼礦石和硅礦石樣品分區(qū)，J200激光光譜元素分析儀分析不同礦石樣品不同區(qū)域的元素組成特點(diǎn)。如下圖所示，從光譜圖中可以看出，硅礦石棕色區(qū)域、白色區(qū)域及硼礦石的Mg的含量依次降低；對于元素Si，硅礦石的棕色區(qū)域遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于白色區(qū)域。系統(tǒng)軟件還可進(jìn)一步分析以上元素的具體含量。

產(chǎn)地：美國