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X-Trace LIBS遙測分析系統

LIBS原位元素分析移動實驗室

    X-Trace LIBS元素遙測分析系統由歐洲工程技術中心（CEITEC）研制生產，用于巖礦、材料、塑料、土壤及植物等的元素分析和元素分布2D成像，可廣泛應用于地質科學、材料科學、土壤科學、生物科學、環境科學、考古學、生物醫學等領域樣品分析。系統主要由移動平臺（Transport module）、遙測模塊（Stand-off detection module）和手持光纖探頭（Fiber optic module with hand probe）等組成，移動平臺集成有光譜儀、檢測器、控制系統、光機結構等，遙測模塊內置脈沖激光發射器和聚焦系統及等離子體光譜采集系統等。整機采用模塊式結構，可根據不同的需求應用靈活組合，具備強大的擴展性能。

主要技術特點；

1. Stand-off LIBS 與Remote LIBS技術，原位非接觸測量分析，遙測距離可達20m
2. 模塊式結構組成，配置高度靈活、系統高度可擴展，擴展升級不必要返廠，在實驗室即可就地升級擴展
3. 移動平臺方便操作、移動等
4. LIBS系統，可適用于環境監測（土壤污染、微粒或沉積分析、突發事件檢測等）、巖礦分析、塑料等各種材料分析、土壤分析、植物分析、痕跡溯源追蹤分析、法醫與生物醫學檢測（牙齒、骨骼、毛發等）、考古學檢測等各種應用
5. 遙測模塊可遠距離（可達20m）原位非接觸激光脈沖聚焦沖蝕遙測，或手持光纖探頭原位激光脈沖聚焦沖蝕測量
6. 全光譜Echelle光譜儀及iCCD光譜檢測器，高穩定性、高精確度、高靈敏度，每次可檢測分析所有波段光譜；如特別需要，可選配Czerny Turner光譜儀及相應iCCD光譜檢測器以進一步達到更低的檢測極限（參見下表，檢測極限很大程度上與樣品本身有關，如植物中的C、N一般很難達到表中的檢測極限），但這類超高靈敏度檢測系統每次能檢測的波段數量有限——這意味著每次可分析的元素種類有限
7. 可分析元素周期表中所有元素，檢測極限可達0.1ppm甚至更低（參見下表）；可選配Echelle全光譜檢測系統或超高靈敏度Czerny Turner檢測系統

1. CEITEC專家團隊提供，隨時提供合適的LIBS方案，并愿意合作進行應用研究和發表論文

主要技術指標：

1. 移動平臺：
   1. 鋁合金框架，不銹鋼板，具4個移動輪和4個固定腳、2個折疊把手，控制面板包括電源開關、計算機開關、2xUSB端口及SMA、DVI、以太網端口等
   2. Echelle分級光柵光譜儀：光譜范圍200-1100nm，可選配Czerny-Turner光譜儀
   3. EMCCD光譜檢測器：光譜范圍200-1100nm，QE（光量子效率）65%QE@530nm、24%@200nm，頻率30Hz
   4. 107x78x84cm，重122kg
2. Q-Switch pulsed ND:YAG激光，閃光泵浦激光器，激光能量200mj@532nm，8ns脈閃，頻率20Hz
3. 遙測模塊：
   1. 遙測距離：6-20m，自動聚焦，光斑小于1.5mm，脈沖能量200mJ
   2. 激光聚焦：伽利略望遠鏡，5倍光束放大，抗反射增透膜，機動化聚焦
   3. 光譜信號采集：牛頓望遠鏡，12”初級UV增強鍍鋁反射鏡和2”次級UV增強鍍鋁反射鏡，MgF2鍍膜，機動化聚焦，多模高羥基硅550（直徑）μm光纖，190-1200nm
   4. ±90°機動化旋轉，0.1弧分分辨率；機動化仰角-14°～33°，分辨率0.1弧分
4. 手持光纖探頭模塊：
   1. 測量距離0-6m，光斑小于0.5mm，脈沖能量25mJ
   2. 抗反射增透膜激光聚集透鏡，UVFS集光光纖準直器，具測量開關按鈕
   3. 多模高羥基硅550μm光纖（直徑），190-1200nm；多模高能910μm光纖，400-2200nm
5. 控制系統：
   1. 基礎功能與控制：樣品成像觀測，遙測模塊旋轉、仰角控制及自動聚焦，原位樣品距離測量
   2. 激光與檢測器設置：脈沖激光能量及重復頻率設置、檢測延遲設置、曝光時間設置
   3. 測量設置：單點測量、2D成像設置、清潔脈沖數量設置，毎點快照數量及累積設置等
   4. XYZ自動定位、設置XYZ坐標文件、定義分析點、輸出坐標文件包括選擇的分析元素相對濃度
   5. 光譜分析處理，如放大、全景、選擇波段、移動、峰值確認、半高寬等
   6. 結果輸出
6. 可自動2D成像（2D automated chemical mapping）
7. 軟件系統包括樣品三維移動操作、樣品觀測與自動聚焦、化學成像、光譜采集、系統控制、元素數據庫、校準曲線形成等等

產地：歐洲