Iarratais ar Léasair Gloine Erbium i LIBS

Laser - Tá speictreascópacht miondealú spreagtha (LIBS) tagtha chun cinn mar theicníc anailíseach ildánach mar gheall ar a chumas anailíse tapa, millteach, agus seastán - as. Cé go bhfuil ND: Yag Lasers mar an gnáth -chapaill oibre do LIBS,Erbium - Léasair Gloine Dópáilte (ER: Gloine), ag feidhmiú ag an tonnfhad sainiúil de 2.94 µm, cuireann sé buntáistí uathúla ar fáil chun anailís a dhéanamh ar chineálacha samplacha sonracha.

1. Réamhrá

1.1 Forbhreathnú Teicneolaíochta LIBS
Laser - Is teicníc speictreascópachta astaíochta adamhach é speictreascópacht miondealú spreagtha (LIBS) a úsáideann cuisle léasair an -dírithe chun méid nóiméad d'ábhar a laghdú, ag cruthú plasma neamhbhuan. Bailítear an solas a astaítear ón bplasma fuaraithe agus réitítear é go speictreach chun comhdhéanamh eiliminteach an tsampla a chinneadh. Tá a chuid láidreachtaí ina luas, íosta - go {- gan aon ullmhúchán sampla, an cumas seastán - as anailís, agus an cumas le haghaidh braite comhuaineach il -- eilimint. Go traidisiúnta, ND: Léasair YAG a oibríonn ag a dtonnfhad bunúsach (1064 nm) nó ag armógaí (m.sh., 532 nm, 266 nm) na foinsí léasair is mó do LIBS.

1.2 Réamhrá don Erbium - Léasair ghloine dópáilte
Is léasar soladach - an léasair ghloine dópáilte - ina bhfuil an meán gníomhach ina mhaitrís ghloine atá dópáilte le hiain er³. Is é an t -aschur is suntasaí ná tonnfhad de 2.94 µm, a chomhfhreagraíonn don trasdul idir na leibhéil fuinnimh ⁴i₁₁/₂ agus ⁴i₁₃/₂ an t -ian. Cuireann an tonnfhad sonrach seo é i lár - infridhearg (m - ir) den speictream leictreamaighnéadach.

1.3 Cuspóir agus Tábhacht
In ainneoin an rath a bhí ar ND: yag - libs, tá dúshláin fós ann, go háirithe maidir le hanailís a dhéanamh ar ábhair hiodráitithe nó orgánacha inar féidir le giniúint plasma a bheith mí -éifeachtach agus comhartha - go - Tá cóimheasa torainn le haghaidh eilimintí solais bocht. Cuireann an Laser: Glass Laser, lena thonnfhad uathúil, réiteach láidir i láthair ar na dúshláin seo trí mheicníocht idirghníomhaíochta ábhair a ghiaráil go bunúsach -, rud a leathnaíonn teorainneacha na n -iarratas LIBS.

2.

Eascraíonn fóntais eisceachtúil an ER: Laser Gloine i LIBS ó feiniméan fisiciúil criticiúil: an t -ionsú láidir de 2.94 µm radaíocht ag uisce.

2.1 An Buaic Ionsú Uisce Láidir
Taispeánann móilíní uisce banda ionsúcháin bhunúsach an -láidir atá dírithe go beacht ar thart ar 2.94 µm. Is orduithe méide níos airde é an ionsú seo ná ag an gcaighdeán ND: tonnfhad YAG de 1064 nm.

2.2 Meicníocht Cúplála Fuinnimh Éifeachtach
Nuair a ionramhálann cuisle léasair 2.94 µm sampla ina bhfuil uisce (m.sh. fíochán bitheolaíoch) nó grúpaí hiodrocsaile (m.sh., mianraí, polaiméirí), taisctear an fuinneamh léasair go héifeachtach agus go sármhaith laistigh den sampla. Is é is cúis leis an ionsú tapa agus logánta seo ná galú mheandarach agus pléascach an ábhair uisce. Mar thoradh ar an bpróiseas seo, ar aon dul lena úsáid i máinliacht léasair, tá:

Ablation Feabhsaithe:Déanann an Micrea - níos mó ábhair a dhíbirt isteach sa phlasma.

Foirmiú éifeachtach plasma:Cuireann an t -athrú céime foréigneach go díreach le plasma níos teo, níos dlúithe, agus níos luminous i gcomparáid leis an mboilsciú meicniúil teirmeach - le 1064 nm léasair.

3.

Is ionann an cúpláil fuinnimh éifeachtach seo agus roinnt buntáistí anailíseacha.

3.1 Íogaireacht fheabhsaithe le haghaidh eilimintí solais
Soláthraíonn an plasma níos teo agus níos fuinniúla a ghineann an ER: Laser Gloine timpeallacht níos láidre le haghaidh adamh spreagúil, go háirithe iad siúd a bhfuil fuinneamh ard -excitation acu mar hidrigin (H), litiam (Li), beryllium (BE), Bórón (B), agus carbón (c). Léirigh staidéir déine na líne astaíochtaí atá feabhsaithe go mór do na heilimintí seo i gcomparáid le gnáth -LIBanna.

3.2 Teorainn Braite Íochtarach (LOD)
Ciallaíonn an éifeachtúlacht ablation is fearr go dtugtar isteach mais níos mó anailíse ar an bplasma in aghaidh an chuisle léasair. Cuireann an méadú mar thoradh air i ndéine na líne speictrim go díreach leis an tiúchan íosta a ísliú ar féidir eilimint a bhrath go hiontaofa.

3.3 Moirfeolaíocht Crater Feabhsaithe Feabhsaithe
Is minic a tháirgeann meicníocht ablation an léasair 2.94 µm cráitéir atá níos glaine, níos siméadracha, agus níos éadroime le damáiste níos lú teirmeach don ábhar máguaird. Tá sé seo ríthábhachtach le haghaidh anailís phróifíle doimhneachta -, mar ceadaíonn sé ciseal níos cruinne - le {- ceistiú ciseal agus laghdaíonn sé éifeachtaí maitríse neamh -inmhianaithe ar féidir leo anailís chainníochtúil a phléascadh.

3.4 Cumas le haghaidh Anailís - Situ ar shamplaí sonracha
Le haghaidh ard {- uisce - Samplaí ábhair cosúil le duilleoga plandaí, fíocháin ainmhithe, nó hidriginí, ER: Cuireann Libs gloine ar chumas díreach,i {- situAnailís le hullmhú íosta samplacha. Caomhnaíonn sé seo bunstaid an tsampla agus ceadaíonn sé dáiltí eiliminteacha a mhapáil ina dtimpeallacht hiodráitithe dúchais.

4. Réimsí Iarratais Tipiciúla agus Anailísí Cásanna

4.1 Bithleighis agus Eolaíochtaí Beatha

Iarratas:Idirdhealú ar ailse ó fhíocháin shláintiúla, aicmiú rannóga paiteolaíocha, mapáil dáileadh drugaí, agus anailís ar mhiotail rian i gcnámh.

Anailís ar chásanna:D'úsáid grúpa taighde go rathúil ER: Libs gloine chun idirdhealú a dhéanamh idir siadaí éagsúla fíochán bog bunaithe ar a méarloirg eiliminteacha dhifreálacha (m.sh., K, NA, MG, CA), ag giaráil cleamhnas nádúrtha an léasair do mhaitrís bhitheolaíoch hiodráitithe.

4.2 Geolaíocht agus Taiscéalaíocht Mianraí

Iarratas:Anailís chomhdhéanaimh ar mhianraí hiodrálacha (m.sh. Clays, Micas) agus scagthástáil tapa le haghaidh eilimintí criticiúla cosúil le litiam i spodumene.

Anailís ar chásanna:San anailís ar litiam - mianraí a bhfuil: ER: LIGS LIBS Léirigh feidhmíocht níos fearr chun litiam a bhrath mar gheall ar na coinníollacha plasma feabhsaithe, ag tairiscint uirlis le haghaidh taiscéalaíochta allamuigh tapa.

4.3 Eolaíocht Ábhar

Iarratas:Anailís ar chriadóireacht, ar pholaiméirí, agus ar ábhair ilchodacha, lena n -áirítear próifíliú doimhneachta bratuithe agus scannáin tanaí.

Buntáiste:Ceadaíonn an tréith rialaithe agus ghlan ablation anailís bheacht idirphearsanta gan leá iomarcach nó dí -mhaolú.

4.4 Monatóireacht Comhshaoil

Iarratas:Anailís ar ábhar cáithníneach aerasóil agus solaid ar fionraí in uisce.

Buntáiste:Ceadaíonn an íogaireacht ard a bhrath agus a thréithriú rianaithe ábhar salaithe laistigh de cháithníní micreascópacha aonair.

5. Dúshláin agus Teorainneacha

In ainneoin a ghealltanais, tá roinnt constaicí ag baint le glacadh le ER: Léasair ghloine i Libs.

5.1 Teorainneacha na Teicneolaíochta Laser

Ráta Fuinnimh agus Athrá Pulse:Tráchtála Tráchtála: Is iondúil go dtugann léasair ghloine fuinneamh cuisle níos ísle agus rátaí athrá i gcomparáid le córais ard -: ar féidir leo déine tréchuir agus comhartha a theorannú i roinnt feidhmchlár.

Cáilíocht agus cobhsaíocht an bhíoma:Próifíl bhíoma agus cuisle - go {- Is féidir le cobhsaíocht cuisle a bheith níos optamach ná cobhsaíocht ND: Léasair YAG.

Costas agus cothabháil:Níl an teicneolaíocht chomh aibí do LIBanna tionsclaíocha, agus d'fhéadfadh costais níos airde córais agus castachtaí cothabhála a bheith mar thoradh air.

5.2 Dúshláin Chomhtháthaithe Córais

Comhpháirteanna optúla:Éilíonn an tonnfhad 2.94 µm speisialaithe - ábhair optúla infridhearg (m.sh., fluairíd chailciam, selenide since) le haghaidh lionsaí, fuinneoga, agus scátháin, atá níos costasaí agus níos leochailí ná a gcomhghleacaithe shilice {-.

Raon Speictriméadair:Ní mór don sreabhadh oibre anailíseach a chinntiú go ndéantar an speictriméadar agus an brathadóir a bharrfheabhsú do na línte úis eiliminteacha sainiúla.

5.3 Teorainneacha i raon feidhme an iarratais
Le haghaidh samplaí polar tirim, miotalacha, nó neamh -, tá na buntáistí uathúla a bhaineann leis an léasair: Léasar Gloine laghdaithe, agus ard -- cumhacht: D'fhéadfadh feidhmíocht YAG feidhmíocht níos fearr a thabhairt.

6. Treochtaí Dearcaidh agus Forbartha sa Todhchaí

Todhchaí ER: Tá Libs Gloine geal, tiomáinte ag dul chun cinn teicneolaíochta.

6.1 Feidhmíocht léasair a bharrfheabhsú
Tá sé mar aidhm ag taighde leanúnach i gcomhdhéanamh gloine léasair agus i ndearadh athshonóra ER a fhorbairt: léasair ghloine le cumhacht aschuir níos airde, rátaí athrá níos airde, agus loirg níos dlúithe.

6.2 Hibridiú le teicnící eile

Libs - Raman Spectroscopy:Ag comhcheangal ER: Is féidir le LIBanna gloine le speictreascópacht Raman faisnéis eiliminteach agus mhóilíneach/struchtúrach comhuaineach a sholáthar ón láthair micreascópach chéanna, meascán cumhachtach do shamplaí casta cosúil le fíocháin bhitheolaíocha nó foirmíochtaí geolaíocha.

Íomháú micreascópach:Comhtháthú le Micreascópacht Réiteach Ard - Cuirfidh sé ar chumas ard - spásúlacht - Réiteach Mapáil Eiliminteach.

6.3 Algartaim Próiseála Sonraí Casta a Chur i bhFeidhm
Tá na halgartaim fhoghlama agus na halgartaim foghlama domhain oiriúnach chun déileáil leis na sonraí casta speictrim a ghintear, ag gluaiseacht an teicníc ó cháilíochtúil i dtreo anailís chainníochtúil níos iontaofa agus aicmiú samplach uathoibrithe.

6.4 Córais iniompartha agus thionsclaithe a fhorbairt
Réiteoidh miniaturization leanúnach na gcomhpháirteanna léasair agus speictriméadair an bealach do réimse - in -imscartha agus cruaite go tionsclaíoch: córais libs gloine le haghaidh rialú próisis ar líne agus i - Situ Monatóireacht.

7. Conclúid

Léiríonn an léasar gloine dopáilte, lena aschur sainiúil 2.94 µm, dul chun cinn suntasach nideoige i dteicneolaíocht LIBS. Nochtann a éifeachtúlacht thar cuimse maidir le fuinneamh a chúpláil isteach in uisce agus hiodrocsaile - maitrísí saibhre feidhmíocht anailíseach níos fearr do shamplaí hiodráitithe, fíocháin bhitheolaíocha, agus ábhair shonracha. Tugann na príomhbhuntáistí a bhaineann le híogaireacht fheabhsaithe le haghaidh eilimintí solais, teorainneacha braite níos ísle, agus moirfeolaíocht ablation ghlan aghaidh ar theorainneacha sonracha na ngnáth -LIBanna. Cé go leanann dúshláin a bhaineann le feidhmíocht léasair agus comhtháthú córais, nuálaíocht leanúnach i dteicneolaíocht léasair, cur chuige hibrideach sineirgíoch, agus geallann anailísíocht sonraí sofaisticiúla ról ER: LIBS léasair ghloine a dhaingniú mar uirlis fíor -riachtanach in Arsenal na nEolacaí Anailíse, go háirithe sna hEolaíochtaí Saoil agus tréithriú ábhair chun cinn.

Faisnéis Teagmhála:

Má tá aon smaointe agat, bíodh leisce ort labhairt linn. Is cuma cén áit a bhfuil ár gcustaiméirí agus cad iad na riachtanais atá againn, leanfaimid ár sprioc chun praghsanna ar ardchaighdeán, agus an tseirbhís is fearr a sholáthar dár gcustaiméirí.