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绝缘击穿试验仪

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绝缘击穿试验仪相关的资讯

  • 绝缘油击穿电压测定仪:采用干式变压器组合
    A1160绝缘油介电强度测定仪符合GB/T507 、DL/T429.9标准,用于检验绝缘油被水和其他悬浮物质物理污染的程度。测定方法是将试油放在专业的设备内,经受一个按一定速度均匀升压的交变电场的作用直至油被击穿。可广泛应用于电力、石油、化工等行业。仪器特点1、采用双CPU微型计算机控制。2、升压、回零、搅拌、显示、计算、打印等一系列操作自动完成。3、具有过压、过流、自动回零保护装置,可靠。4、采用自动正弦波产生装置和无级调压方式加压,使测试电压稳定可靠。5、2KV/S和3KV/S两种加压速度供选择,适应性强。6、数据自动存储,并可随时调出和打印。7、采用干式变压器组合,具有体积小巧、重量轻、使用方便。技术参数升压速度:2.0~3.02KV/S可调准确度:2%测量范围:0~80KV分辨率:0.01KV试验次数:6次(1-9次可调)实验杯数:1杯显示方式:液晶显示搅拌时间:磁力搅拌静止时间:15分 (0~59分可调)间隔时间:3~5分 (0~9分可调)工作电源:AC220V±10%,50Hz环境温度:5℃~40℃ 环境湿度:≤85%外形尺寸:460mm×380mm×360mm重 量:30kg
  • 绝缘油击穿电压测定仪在润滑油行业中应用
    润滑油作为机械设备的润滑剂,其电气性能对设备的正常运行至关重要。击穿电压作为评价润滑油电气性能的重要指标之一,能够帮助工程师判断润滑油的电气性能是否达到设备要求。下面我们就来具体了解一下击穿电压在润滑油行业中的应用。1. 润滑油电气性能的表征润滑油的电气性能主要包括介电常数、介质损耗因数、电阻率等参数。其中,介电常数反映了润滑油在电场作用下的极化能力,介质损耗因数反映了电流通过润滑油时所消耗的能量,电阻率则反映了润滑油的导电性能。而击穿电压则可以进一步评价润滑油的电气绝缘性能,即当电压达到某一数值时,润滑油内部将产生放电现象,导致电流突然增加,这一电压值就是击穿电压。2. 击穿电压在润滑油选择中的应用在选择润滑油时,需要根据设备的运行工况和润滑油厂商提供的产品手册来选择合适的润滑油牌号在。产品手册中,通常会提供不同牌号润滑油的介电常数、介质损耗因数、电阻率和击穿电压等电气性能参数。在选择润滑油时,需要综合考虑这些参数,尤其是击穿电压,以确保设备在正常运转时,润滑油的电气性能能够满足设备要求。3. 击穿电压在润滑油品质控制中的应用在润滑油的生产过程中,由于原材料、生产工艺等因素的影响,润滑油的电气性能会发生一定的变化。为了确保生产出的润滑油符合产品要求,需要对润滑油的电气性能进行检测和监控。其中,击穿电压作为一项重要的检测指标之一,可以用于评估润滑油品质的稳定性。通过定期检测润滑油的击穿电压,可以对生产工艺和原材料进行及时调整,以确保生产的润滑油具有良好的电气性能。
  • 长春智能生产绝缘材料电气强度测试仪
    GJW-50kV计算机控制电压击穿试验仪 一、适用范围 本机主要适用于固体绝缘材料如:绝缘漆、树脂和胶、浸渍纤维制品、云母及其制品、、陶瓷和玻璃等在工频电压下击穿电压,击穿强度和耐电压的测试,符合GB1408.1-2006标准常温状态下的测试。 二、主要技术参数及精度 1、输入电压: AC220V 2、输出电压: 0~50KV(交直流) 3、测量范围: 5kV~50kV 4、高压分级及升压速率 1)0~5kV 升压速率 0.5kV/S 2)>5kV 升压速率 1kV/S 3)升压速率连续可调 5、耐压试验电压: 0~50KV连续可调整 6、耐压时间: 0~4H 7、功率: 5KVA 8、电源: AC220V ± 10% 50-60HZ 三、精度等级:1级 四、主要功能 该仪器采用计算机控制,能过人机对话方式,完成对、绝缘介质的工频电压击穿,工频耐压试验,主要适用于固体绝缘材料。并对实验过程中的各种数据快速、准确地进行采集、处理、存取、显示、打印。本仪器属我公司首创,国家专利批为我公司专利 五、基 本 配 置 1、主机 2、试验台一个 3、油箱一个 4、试验电极三个 5、试验软件 6、清华同方计算机一套 7、A4彩色喷墨打印机一台 公司名称:长春市智能仪器设备有限公司 地址:长春市经济开发区昆山路2755号 联系电话:0431-848644218 13944864580 传真:0431-84642036 联系人:芮小姐 Http://www.znyq.com. E-mail:rsm-72@163.com
  • 绝缘油介电强度测定仪如何排除常见故障?
    绝缘油介电强度测定仪符合GB/T507 、DL/T429.9标准,用于检验绝缘油被水和其他悬浮物质物理污染的程度。测定方法是将试油放在专业的设备内,经受一个按一定速度均匀升压的交变电场的作用直至油被击穿。可广泛应用于电力、石油、化工等行业。绝缘油介电强度测定仪常见故障排除方法 这样做就可以了⑴ 电源指示灯不亮,屏幕无显示① 检查电源插头是否插紧;② 检查电源插座内的保险管是否完好;③ 检查插座是否有电。⑵ 油杯无击穿现象① 检查线路板接插件插接是否到位;② 检查箱盖高压开关是否接触好;③ 检查是否高压接点无吸合;④ 检查是否存在高压断线。⑶ 显示器对比度不够① 调节线路板上的调节电位器。⑷ 打印机不打印① 检查打印机电源线是否插接到位;② 检查打印机数据线是否插接到位。
  • 【技术指导】绝缘油介电强度测定仪的油杯清洗方法及注意事项
    绝缘油介电强度测定仪油杯清洗方法、注意事项A1160技术指导产品介绍产品名称:绝缘油介电强度测定仪产品型号:A1160概 述:绝缘油介电强度测定仪用于检验绝缘油被水和其他悬浮物质物理污染的程度。测定方法是将试油放在专门的设备内,经受一个按一定速度均匀升压的交变电场的作用直至油被击穿。可广泛应用于电力、石油、化工等行业。 适应标准:GB/T507、DL/T846.7、DL/T429.9油杯清洗方法⑴ 用洁净的绸布反复擦拭电极表面和电极杆。⑵ 用标准规调整好电极间距。⑶ 用石油醚(忌用其它有机溶剂)清洗3次,每次须按以下方法进行:② 将石油醚倒入油杯,占油杯容量的1/4~1/3。 ② 把一块用石油醚冲洗过的玻璃片盖住油杯口,均匀摇晃一分钟,注意要有一定力度。 ③ 将石油醚倒掉,用吹风机吹2~3分钟。⑷ 用待测油样清洗1~3次。 ② 将待测油样倒入油杯,约1/4~1/3。 ② 用吹干的玻璃片盖住油杯,均匀摇晃1~2分钟,注意要有一定力度。 ③ 倒掉剩余油样之后即可做打压实验。搅拌桨清洗方法⑴ 用干净的绸布反复擦拭搅拌桨,直至表面无细小颗粒,忌用手接触搅拌桨表面。⑵ 用镊子夹住搅拌桨,浸入石油醚中反复洗涮。⑶ 用镊子夹住搅拌桨,用吹风机吹干。⑷ 用镊子夹住搅拌桨浸入待测油样内反复洗涮。油杯储放方法1:实验完毕后,用质量较好的绝缘油倒满油杯,并将油杯平稳放置。方法2:按上述清洗方法用石油醚清洗吹干后放入真空干燥器中储存。注:第一次测试前和测试劣质油后必须按上述方法清洗油杯和搅拌浆。注意事项1、试验前油样的选择,安放及电极间的距离应符合国标及行标。2、电源接通后,严禁操作人员或其它人员触及外壳,以免发生危险。3、本仪器在使用过程中如发现异常,应立即切断电源。4、新油杯或新清洗的油杯应先击穿24次才可进行试验,油杯在不进行试验时应用干净的油侵泡。
  • “绝缘”又“导热”,突破尖端电子装备发展瓶颈
    聚合物是一类重要的电工绝缘材料,然而聚合物材料的导热性普遍性较差,提升聚合物的导热性往往以牺牲绝缘性能为代价。“绝缘和导热的矛盾”是制约聚合物材料在尖端电气电子装备应用的瓶颈之一。3月2日,《自然》刊发上海交通大学化学化工学院教授黄兴溢团队与合作者的最新研究成果。研究人员通过等规链段层状排列构建阵列化纳米区域,并在阵列化纳米区域中引入亲电陷阱基团,在大幅提升柔性聚合物电介质薄膜导热性能的基础上使电阻率提升了一个数量级,解决了聚合物材料导热和绝缘的矛盾。这种聚合物电介质薄膜性能稳定,且具有良好击穿自愈性,因此在电磁能装备、新能源汽车、电力电子等领域将有广阔应用前景。导热和绝缘矛盾聚合物电介质薄膜电容器具有极高的能量转换速率,在电磁能装备、电力电子以及新能源装备等领域的作用至关重要。随着装备、器件往紧凑化、轻量化、工作环境极端化方向发展,对聚合物电介质薄膜储能密度及耐高温性能的要求越来越高。电荷存储密度和电场强度的平方成正比。因此,电介质薄膜承受电场的能力增强,电荷存储密度就会快速增加。然而,聚合物薄膜在高电场下以电子电导为主,不再符合欧姆定律,电导电流随电场强度增加呈指数增大,会产生大量的热。传统聚合物电介质的导热系数普遍较低,且散热效率也很低,这会造成介质温度快速升高,进而引起电导指数增加、耐电强度急速降低等连锁反应,造成器件、装备失效等严重问题。尽管可以通过引入纳米添加等方式增加聚合物电介质的导热系数,但这往往以牺牲耐电强度为代价,更重要的是,纳米添加给薄膜制造工艺也带来极大挑战。因此,开发耐高温、本征高导热的聚合物电介质薄膜是最好选择。设计双链结构共聚物为解决此类问题,黄兴溢团队设计出一种双链结构共聚物(PSBNP-co-PTN)。该共聚物通过π-π堆叠作用自组装成高度有序阵列。通过偏振拉曼光谱测试发现,共聚物薄膜的偏振信号在平面上呈各向同性,在断裂面上呈各向异性。“这表明有序阵列平行于表面,因此,电介质薄膜在垂直平面方向表现出高导热系数。”黄兴溢说。研究团队通过密度泛函理论分析和热刺激电流实验发现,这种共聚物的链结构段间,存在深度为1.51 eV的电荷陷阱,且随着外电场强度增加,电荷陷阱深度进一步增大。在PSBNP有序阵列中引入一定量的PTNI分子,共聚物能表现出最优的电气绝缘性和最高的电击穿强度。电极化储能测试表明,其最大放电能量密度远优于现有的聚合物及其复合电介质薄膜。突破电子装备发展瓶颈普通聚合物和聚醚酰亚胺(PEI,已知最好的商品耐高温聚合物电介质薄膜)连续充-放电循环过程中的发热现象,在这种高导热的共聚物电介质薄膜中并未出现,研究人员甚至未观察到局部热积聚现象。实验证明,这种共聚物电介质薄膜连续充-放电循环寿命是PEI薄膜的6倍。值得一提的是,该薄膜的碳含量相对较低,这赋予了其优异的自愈性,电镜图像清晰显示了电击穿区域四周的铝金属电极被蒸发除去,碳化通道孤立于金属电极,使击穿后的金属化聚合物薄膜整体仍保持高绝缘性。自愈后的储能性没有出现明显劣化,仍能进行连续充-放电循环。“这种共聚物电介质薄膜厚度方向的本征导热系数为1.96 ± 0.06 W/(mK),是目前报道的绝缘聚合物本征导热系数的最高值。”该论文共同第一作者、助理研究员陈杰介绍说,“共聚物电介质薄膜在50000次充-放电循环后储能性依然稳定,且具有良好击穿自愈性。”“这一研究是电气工程、化学、材料、工程热物理等多学科的深度交叉融合。”黄兴溢介绍说,上海交通大学江平开教授、朱新远教授、于春阳副研究员、钱小石教授、鲍华教授,以及西安交通大学李盛涛教授和西南交通大学吴广宁教授都参与了本项研究。目前,相关技术已获发明专利授权,相关产品将在电磁能装备、新能源汽车、电力电子等领域得到广泛应用。
  • 苏州热工研究院验收我司100kv电压击穿试验仪
    苏州热工研究院验收我司100kv电压击穿试验仪和ATI-212电阻率测试仪,我司工程师上门安装调试,成功验收得到客户的好评,下面是客户调试现场
  • 绝缘油析气性测量仪的工作原理是什么?
    电气绝缘油在高强度电场的作用下,部分烃分子会发生裂解而产生气体,这部分气体以微小的气泡从油中释放出来。如果小气泡量增多,它们会互相连接而形成大气泡。由于气体与油的电导率有很大的差异,在高压电场的作用下,油中会产生气隙放电现象,而有可能导致绝缘的破坏,这种现象在超高压输变电设备中显得尤为突出。为克服这种倾向,用于超高压设备的变压器应满足析气性指标要求。 绝缘油的吸气性又称为气稳定性,是指油在高电场强的作用下,烃分子发生物理/化学变化时,吸收气体或放出气体的特性,如果绝缘油易放出气体,那么就会形成气体穴存在油中,会发生局部放电或过热,严重的会导致油击穿。因此,希望绝缘油是吸气的,芳香烃是吸收气体的,为改变绝缘油的吸气性,一般采用往油中添加浓缩芳烃或人工合成的芳香烃化合物。
  • 技术升级|得利特升级版绝缘油介电强度测定仪(耐压仪)
    借助美国页岩气的大规模开采,北美新建或扩建乙烷裂解装置产能从2016年起开始逐步释放,预计2020年北美乙烯及下游衍生物净出口将从2015年550万吨增加到1400万吨,2025年将进一步增加至1800万吨以上。美国低成本页岩气开发将影响世界石化产品区域格局。(二)2020年新冠疫情对行业冲击明显,由于投资惯性难以迅速停止,预计全球石化产品产能整体供过于求的态势将会加剧。(三)世界经济环境“逆全球化”苗头显现,国际形势激烈变动,贸易环境复杂多变。根据中投产业研究院发布的《2021-2025年中国石油化工行业投资分析及前景预测报告》,我国目前仍是全球最主要的石化产品净**国之一,贸易逆差巨大,但同时又是下游纺织、轻功等制品全球最主要出口国,国际贸易环境变化及不确定性将带来石化行业发展格局的深刻变化。A1160绝缘油介电强度测定仪符合GB/T507 、DL/T429.9标准,用于检验绝缘油被水和其他悬浮物质物理污染的程度。测定方法是将试油放在专业的设备内,经受一个按一定速度均匀升压的交变电场的作用直至油被击穿。可广泛应用于电力、石油、化工等行业。仪器特点1、采用双CPU微型计算机控制。2、升压、回零、搅拌、显示、计算、打印等一系列操作自动完成。3、具有过压、过流、自动回零保护装置,安全可靠。4、采用自动正弦波产生装置和无级调压方式加压,使测试电压稳定可靠。5、2KV/S和3KV/S两种加压速度供选择,适应性更强。6、数据自动存储,并可随时调出和打印。7、采用先进的干式变压器组合,具有体积小巧、重量轻、使用方便。技术参数升压速度:2.0~3.02KV/S可调准确度:2%测量范围:0~80KV分辨率:0.01KV试验次数:6次(1-9次可调)实验杯数:1杯显示方式:液晶显示搅拌时间:磁力搅拌静止时间:15分 (0~59分可调)间隔时间:3~5分 (0~9分可调)工作电源:AC220V±10%,50Hz环境温度:5℃~40℃ 环境湿度:≤85%外形尺寸:460mm×380mm×360mm重 量:30kg
  • 【技术知识】绝缘油介电强度测定仪的作用有哪几点?
    绝缘油介电强度测定仪介绍绝缘油介电强度测定仪测试系统,在电力系统厂矿及企业都有大量的电器设备。其内部绝缘油大都是充电绝缘型的。绝缘油的介电强度测试是常规测试项目。为了适应电力行业发展的需要。产品都是依据的国家标准GB/T507-2002、行标DL429.9-91以及的电力行业标准DL/T846,7-2004设计制造,采用微机控制,机电一体全部自动化,测试精度高,提高了工作效率,同时也大大减轻了工作人员的劳动强度。绝缘油介电强度测定仪的作用01绝缘油介电强度测定仪使变压器心子与外壳及铁芯有良好的绝缘作用,变压器的绝缘油,是充填在变压器心子和外壳之间的液体绝缘。充填于变压器内各部分空隙间,使变压器外壳内没有空气,加强了变压器绕组的层间和匝间的绝缘强度。同时,对变压器绕组绝缘起到了防潮作用。02绝缘油介电强度测定仪使变压器运行中加速冷却,变压器的绝缘油在变压器外壳内,通过上、下层间的温差作用,构成油的对流循环。变压器油可以将变压心子的温度,通过对流循环作用经变压器的散热器与外界低温介质(空气)间接接触,再把冷却后的低温绝缘油,经循环作用回到变压器心子内部,如此循环,起到了加速冷却变压器的作用。03灭弧作用,变压器油除能起到上述两种作用外,还可以在某种特殊运行状态时,起到了加速变压器外壳内的灭弧作用。绝缘油介电强度测定仪由于变压器油是经常运动的,当变压器内有某种故障而引起电弧时,能够加速电弧的熄灭。相关仪器A1160绝缘油介电强度测定仪用于检验绝缘油被水和其他悬浮物质物理污染的程度。测定方法是将试油放在专门的设备内,经受一个按一定速度均匀升压的交变电场的作用直至油被击穿。可广泛应用于电力、石油、化工等行业。 适应标准:GB/T507、DL/T846.7、DL/T429.9
  • 绝缘电阻测试仪测量常见的有哪些问题?
    绝缘电阻测试仪测量常见的有哪些问题?1 为什么在测量同一物体时用不同的电阻量程有不同的读数? 这是因为测量电阻时为防止过电压损坏仪器,如果出现过量程时仪器内保护电路开始工作,将测试电压降下来以保护机内放大器。在不同的电压下测量同一物体会有不同的结果。而且当测量电阻时若读数小于199,既只为三位数且di一位数为1 时,其准确度要下降。所以在测量电阻时当di一次读数从1 变为某一读数时,不应再往更高的量程扭开关以防对仪器造成过大的电流冲击。在实际使用时,即读数位数多的比读数位数少的准确度高。2为什么测量完毕时一定要将量程开关再拨到104档后才能关电源? 这是因为在测量时被测物体及仪器输入端都有一定的电容,这个电容在测量时已被充电到测量电时的电压值,如果仪器不拨到104挡后关电源这个充电后的电容器会对仪器内的放大器放电而造成仪器损坏。当被测量物体电容越大,测试电压越高时,电容器所储藏的电能越大,更容易损坏仪器,特别是在电阻的高量程或电流的低量程时因仪器非常灵敏,仪器过载而损坏的可能性更大。所以一定要将量程开关再拨到104挡后才能关电源。3为什么测量时仪器的读数总是不稳? 一般的材料其导电性不是严格像标准电阻样在一定的电压下有很稳定的电流,有很多材料特别是防静电材料其导电性不符合欧姆定律,所以在测量时其读数不稳。 这不是仪器的问题,而是被测量物体的性能决定的。有的标准规定以测量1分钟时间的读数为准。通常在测量高电阻或微电流时测量准确度因重复性不好,对测量读数只要求2位或3位。另外在测量大电阻时如果屏蔽不好也会因外界的电磁信号对仪器测量结果造成读数不稳。4为什么测量一些物体的电流时用不同的量程也会出现测出结果相差较大? 这是因为一般物体输出的电流不是恒定流,而仪器有一定内阻,若在仪器上所选量程的内阻过大以至于在仪器上的电压降影响被测物体的输出电流时会造成测量误差。一般电流越小的量程内阻越高,所以在测量电流时应选用电流大的量程。在实际使用时即只要电流表有读数时,读数位数少的小的比读数位数多的准确度高。 5 为什么测量完毕要将电压量程开关再拨到10V档后关闭电源? 这是因为机内的电容器充有很高的电压(zui高电压达1200V以上),这些电容器的所带的电能保持较长的时间,如果将电压量程开关再拨到10V档后关闭电源,则会将机内的高压电容器很快放电,不会在测量的高压端留有很危险的电压造成电击。如果仅拨电源线而不是将电压调至10V档,虽然断了电源,但机内高压电容器还有会因长时间保持很高的电压,将会对人员或其它物体造成电击或损坏。在仪器有问题时也不要随便打开机箱因机内高压造成电击,要将仪器找专业技术人员或寄回厂家修理。6为什么在测量电阻过程中不要改变对被测物的测试电压? 在测量电阻过程中如果改变对被测物的测试电压,无论电压变高或变低时都将会产生大脉冲电流,这个大的电流很有可能使仪器过量程甚至更损坏仪器。另一方面如果电压突然变化也会通过被测量物体的(分布)电容放电或反向放电对测量仪器造成冲击而损坏仪器。有的物体的耐压较低,当您改变测量电压时有右能击穿而产生大电流损坏仪器。如果要改变测量电压,在确保被测量物体不会因电压过高击穿时,要先将量程开关拨到104档后关闭电源,再从仪器后面板调整到所要求的电压。有的材料是非线性的,即电压与电流是不符合欧姆定律,有改变电压时由于电流不是线性变化,所以测量的电阻也会变化。
  • 华东师大重庆研究院首次提出多维等离子体光栅诱导击穿光谱技术
    近日,华东师范大学重庆研究院的科研团队与精密光谱科学与技术国家重点实验室进行合作,在超快激光诱导击穿光谱的研究中取得重要进展,团队首次提出多维等离子体光栅诱导击穿光谱(Multidimensional-plasma-grating induced breakdown spectroscopy,MIBS)技术,并实验证实新技术比常规激光诱导击穿光谱具有更高的探测灵敏度和克服基体效应。相关成果以题为Femtosecond laser-induced breakdown spectroscopy by multidimensional plasma grating发表在光谱类一区期刊Journal of Analytical Atomic Spectrometry杂志(胡梦云,施沈城,闫明,武愕,曾和平,JAAS,2022)。《Journal of Analytical Atomic Spectrometry》杂志刊登曾和平教授团队研究成果激光诱导击穿光谱(Laser-induced breakdown spectroscopy,LIBS)是一种非常实用的分析测试工具,可以用于确定固体,液体和气体的元素成分。传统的纳秒激光诱导击穿光谱受基体效应与等离子体屏蔽等干扰,而飞秒光丝激发(Filament-induced breakdown spectroscopy,FIBS)受限于峰值功率钳制,灵敏度难以提高。团队前期发展飞秒等离子体光栅诱导光谱(Plasma-grating-induced breakdown spectroscopy, GIBS)技术,基于两束飞秒光丝非共线耦合形成等离子体光栅,突破峰值功率钳制效应,光功率及电子密度提高近2个量级,等离子光栅中多光子电离与电子碰撞激发协同,提高探测灵敏度(胡梦云,彭俊松,牛盛,曾和平,Advanced Photonics, 2020, 2(6), 065001);GIBS等离子体干涉激化可克服基体效应,首次实现成分探测自定标。为了进一步提高对样品的激发效果,延长激发产生的等离子体寿命,增强光谱信号,团队提出基于等离子体光栅的多脉冲耦合激发诱导击穿光谱MIBS新技术。团队利用三束非共线、非共面的飞秒脉冲进行相互作用对样品进行激发,成功观察到等离子体光栅的衍射效应,等离子体光栅实现从一维突破到二维。二维等离子体光栅对样品进行激发时,二维等离子体通道中具有更为精细的周期性结构和更高阶的非线性效应,提升了等离子体密度和光功率密度,多光子激发以及电子碰撞双重激发更为明显,从而进一步提高探测灵敏度,克服基体效应。MIBS实验装置,二维等离子体光栅的周期性结构使得三次谐波发生衍射值得一提的是,研究发现所获得的谱线信号会随着激光能量的提升而增强,当单脉冲能量超过2 mJ时,MIBS技术将取得更明显的优势。此外,MIBS技术仅在激发源上进行了改进,并未引入复杂的样品处理步骤以及额外的装置,与大多数改进技术相比保留了LIBS技术原有的快速、简单、便捷的优点,这使得其能够满足特定场景中的原位实时检测需求。随着GIBS/MIBS技术的研究发展与应用拓展,为了适应野外恶劣环境下移动作业,实现非接触式在线实时探测,对激发光源提出了更高要求,需要性能更加稳定的高能量飞秒光源进行激发。与此同时,华东师范大学重庆研究院发展高能量飞秒脉冲激光光源。基于掺Yb光纤种子脉冲产生与固体再生放大相结合的飞秒激光放大方案,通过搭建宽带可调谐的光纤脉冲种子源解决信号光和放大介质光谱窄化和增益失配的问题,实现激光高效率放大;结合啁啾脉冲放大和固体再生放大技术,抑制激光放大过程中的非线性累积,提升放大效率和功率,输出mJ级高能量飞秒脉冲激光。高集成化、高稳定性混合系统1030nm mJ级高能量飞秒激光光源满足实验室以外苛刻环境下应用,为GIBS/MIBS技术试验野外在线检测提供了技术和仪器的支撑。1030nm高能量飞秒激光器此外,华东师范大学重庆研究院开发多个系列超快飞秒激光光源,形成多款超快飞秒激光器产品,其中包括:FemtoCK,FemtoLine和FemtoStream等。针对GIBS/MIBS技术、强场激光物理、微纳加工等应用研究,开发的1030nm mJ级高能量飞秒激光器YbFemto HP采用光纤固体混合放大技术方案,种子源采用全保偏光纤结构的振荡器FemtoCK产生稳定脉冲序列;该光源通过啁啾脉冲放大技术,结合掺镱增益介质的固体再生放大技术,输出中心波长1030nm、能量达毫焦(mJ)量级,脉冲宽度小于300fs的高能量飞秒激光脉冲。该光源重复频率调谐范围覆盖单脉冲~ 250 kHz,增加定制模块可进行倍频操作,实现515nm、343nm等飞秒脉冲激光输出,满足科研、工业等多场景应用需求。华东师范大学重庆研究院将依托自研的毫焦级高能量飞秒激光器,输出高稳定的激化光源,与GIBS/MIBS技术相结合,集成实现轻量化高灵敏检测仪器,实现技术创新,仪器创新,装备创新,进而实现土壤、液体自标定痕量分析等应用创新,深入优化仪器系统的稳定性与可靠性,使更多野外极限环境下应用成为可能,进一步应用于环境监测、深海勘探、地质勘探、工业冶金、航天探测以及生物制药等领域。激光诱导击穿光谱技术应用毫焦级高能量飞秒激光器不仅仅在LIBS上产生重要应用,同时可用于设备集成,面向如半导体芯片制备、柔性OLED显示器件切割、玻璃切割、非金属/金属材料加工、打孔以及微纳加工等重要应用。另一方面,可用于光谱检测、非线性光学、高次谐波产生、医疗成像、双光子3D打印、相控阵等科研应用。
  • 我国科学家制出绝缘纳米新材料
    合肥5月25日电近日,中国科学技术大学俞书宏院士团队研制出一种高性能纤维素基纳米纸材料,其在极端条件下仍可保持优异的机械和电绝缘性能。相关成果日前发表于《先进材料》。随着人类对南极洲、月球和火星等极端环境探索的深入,不断出现的极端环境条件,包括强紫外线环境、原子氧和高低温交替环境等,成为今后深入探索的主要障碍。在极端环境下,材料的物理化学特性会发生变化,严重时甚至会导致重要设备和装置的损坏。在传统材料当中,金属和陶瓷本身具有出色的机械性能和对极端环境的耐受性,但金属材料面临密度过高重量过大的问题,而陶瓷材料则面临脆性和难以加工等问题。聚合物具有轻质和可塑的特点,但目前大多数聚合物基复合材料在极端环境长期服役会产生高温软化和低温脆性等问题。因此,设计和制备一种能长期在极端环境下服役的高性能防护材料是材料领域面临的难题之一。在大自然中,珍珠母的“砖-泥”结构为其提供了极好的力学性能。近年来,这种精巧的有序结构的其他功能(如隔水、隔氧以及对能量场的均匀分散等)逐渐成为研究热点。受天然珍珠母“砖-泥”结构的启发,研究人员首先采用气溶胶辅助生物合成方法,利用细菌产出的纤维素纳米纤维将分散的合成云母纳米片均匀而紧密地缠结得到复合水凝胶,然后通过热压的方式,得到最终的仿珍珠母结构的纳米纸材料。得益于纳米纸内部精细的“砖-泥”结构和连续三维网络,该纳米纸表现出高强度、高模量、高韧性、可折叠性和抗弯曲疲劳性等优异的力学性能。同时,材料内部的“砖-泥”结构充分发挥了云母的高介电强度,从而赋予了该纳米纸较高的电击穿强度。与纯纤维素纳米纸相比,该复合纳米纸的耐电晕寿命显著提高,甚至超过了商用聚酰亚胺薄膜。此外,该项研究中的高性能纤维素基纳米纸在高低温交替、紫外线和原子氧等极端条件下,仍表现出优异的综合性能,这为未来人们对极端环境的探索提供了一个极好的防护材料选择。
  • 用细菌制造出高性能绝缘纳米纸
    中国科学技术大学俞书宏院士团队研制出了一种高性能纤维素基纳米纸材料,其在极端条件下仍可保持优异的机械和电绝缘性能。相关成果日前发表于《先进材料》。 复合纳米纸的的制备与结构示意图 中国科大供图随着人类对南极洲、月球和火星等极端环境探索的深入,不断出现的极端环境条件,包括强紫外线环境、原子氧和高低温交替环境等,已经成为今后深入探索的主要障碍。在这些极端环境下,材料的物理化学特性会发生变化,严重时甚至会导致重要设备和装置的损坏。在传统材料当中,金属和陶瓷本身具有出色的机械性能和对极端环境的耐受性,但金属材料面临密度过高重量过大的问题,而陶瓷材料则面临脆性和难以加工等问题。聚合物具有轻质和可塑的特点,但目前大多数聚合物基复合材料在极端环境长期服役会产生高温软化和低温脆性等问题。因此,设计和制备一种能长期在极端环境下服役的高性能防护材料是材料领域面临的难题之一。在大自然中,珍珠母的“砖-泥”结构为其提供了极好的力学性能。近年来,这种精巧的有序结构的其他功能(如隔水、隔氧以及对能量场的均匀分散等)也逐渐成为研究热点。受天然珍珠母“砖-泥”结构的启发,在此次工作中,研究人员首先采用气溶胶辅助生物合成方法,利用细菌产出的纤维素纳米纤维将分散的合成云母纳米片均匀而紧密地缠结得到复合水凝胶,然后通过热压的方式,得到最终的仿珍珠母结构的纳米纸材料。得益于纳米纸内部精细的“砖-泥”结构和连续三维网络,该纳米纸表现出高强度、高模量、高韧性、可折叠性和抗弯曲疲劳性等优异的力学性能。同时,材料内部的“砖-泥”结构充分发挥了云母的高介电强度,从而赋予了该纳米纸较高的电击穿强度。与纯纤维素纳米纸相比,该复合纳米纸的耐电晕寿命显著提高,甚至超过了商用聚酰亚胺薄膜。此外,该项研究报道的高性能纤维素基纳米纸在高低温交替、紫外线和原子氧等极端条件下,仍表现出优异的综合性能,这为未来人们对极端环境的探索提供了一个极好的防护材料选择。
  • 重大突破!我国科学家开发出面向新型芯片的绝缘材料
    集成电路是现代技术进步的基石,但在尺寸缩小方面面临着严峻的挑战。作为组成芯片的基本元件,晶体管的尺寸随着芯片缩小不断接近物理极限,其中发挥着绝缘作用的栅介质材料十分关键。中国科学院上海微系统与信息技术研究所研究员狄增峰团队开发出面向二维集成电路的单晶氧化铝栅介质材料——人造蓝宝石,这种材料具有卓越的绝缘性能,即使在厚度仅为1纳米时,也能有效阻止电流泄漏。相关成果以《面向顶栅结构二维晶体管的单晶金属氧化物栅介质材料》为题,8月7日发表于国际学术期刊《自然》。中国科学院上海微系统与信息技术研究所成果登上《自然》。(海报由受访团队提供)二维集成电路是一种新型芯片,用厚度仅为1个或几个原子层的二维半导体材料构建,有望突破传统芯片的物理极限。然而,二维半导体沟道材料缺少与之匹配的高质量栅介质材料,导致二维晶体管实际性能与理论存在较大差异。中国科学院上海微系统与信息技术研究所研究员狄增峰说。狄增峰表示,传统的栅介质材料在厚度减小到纳米级别时,绝缘性能会下降,进而导致电流泄漏,增加芯片的能耗和发热量。为应对该难题,团队创新开发出原位插层氧化技术。“原位插层氧化技术的核心在于精准控制氧原子一层一层有序嵌入金属元素的晶格中。”中国科学院上海微系统与信息技术研究所研究员田子傲说,“传统氧化铝材料通常呈无序结构,这会导致其在极薄层面上的绝缘性能大幅下降。与非晶材料相比,单晶氧化铝栅介质材料在结构和电子性能上具有明显优势,是基于二维半导体材料晶体管的理想介质材料。其态密度降低了两个数量级,相较于传统界面有了显著改善。”&emsp &emsp 氧化铝薄膜晶圆。(受访团队供图)&emsp &emsp 狄增峰介绍,团队成功以单晶氧化铝为栅介质材料制备出低功耗的晶体管阵列,晶体管阵列具有良好的性能一致性。晶体管的击穿场强、栅漏电流、界面态密度等指标均满足国际器件与系统路线图对未来低功耗芯片的要求,有望启发业界发展新一代栅介质材料。
  • CIS标准《金属材料分析用激光诱导击穿光谱仪》拟立项
    按照国家标准化工作管理规范,中国仪器仪表学会制定满足市场急需、反映先进专业技术水平、具有我国自主知识产权的团体标准。近日,中国仪器仪表学会发布了“拟立项(金属材料分析用激光诱导击穿光谱仪)CIS标准的公示通告”。申请项目名称:金属材料分析用激光诱导击穿光谱仪项目申报单位:杭州谱育科技发展有限公司激光诱导击穿光谱法(Laser-induced breakdown spectroscopy;LIBS):通过激光烧蚀待分析物质形成等离子体,其中处于激发态的原子、离子或分子向低能级或基态跃迁时,向外发射特定能量的光子,形成特征光谱,进而获得待分析物质的化学成分或其他特性。激光诱导击穿光谱技术以其无须对块状固体样品预处理,快速、无损、可进行多形态分析以及无辐射危害等特点成为近年来研究的热点,可应用于金属材料化学成分分析、煤炭分析、生物样品分析等领域。但当前在金属材料分析领域分析用的激光诱导击穿光谱仪没有明确的标准来规范此类产品性能和使用安全性等重要参数,导致设备性能良莠不齐,致使不同厂商仪器的性能无法进行比较,仪器用户在采购、比较仪器时缺乏科学依据。目前现行的标准中,GB/T 38257-2019规定了激光诱导击穿光谱法的术语和定义、基本原理、试验条件、设备及装置、样品、试验步骤、数据处理和试验报告。为了规范激光诱导击穿光谱仪自身性能的测定方法,统一有关专业术语,制定仪器性能检测的依据,使检测机构、仪器用户及生产厂家在检校激光诱导击穿光谱仪时有统一的标准方法,杭州谱育科技发展有限公司申报制定团体标准《金属材料分析用激光诱导击穿光谱仪》。该标准的制定将助力我国激光诱导击穿光谱及其在金属行业的发展及应用。据查询目前国际上没有相同的国际标准。制定该标准目前不存在知识产权方面的问题。
  • 川大研制出便携式激光诱导击穿光谱仪(LIBS)
    日前,由四川大学生命学院分析仪器研究中心牵头承担的国家重大科学仪器设备开发专项成果&mdash &ldquo 便携式激光诱导击穿光谱仪(LIBS)&rdquo 亮相第九届中国西部国际科学仪器展览会。该产品是国内自主研发的首例便携式LIBS仪器。除了具有与实验室台式LIBS相似的优点之外,其方便,便携,可现场,在线分析等优势受到国内外用户和参展商的高度关注。这一成果也标志着我国激光诱导击穿光谱仪器自主研制能力的提升。   与传统的技术相比较,该便携式仪器用途更加广泛,能够更好地服务于冶金、地质、医学,生物,环境污染监测等多个领域,为相关产业提供有效的现场、原位、快速分析的技术装备,从而加快检测速度,缩短分析时间,降低分析成本,提高生产效率,有广阔的市场前景和空间。 四川大学自主研制的便携式激光诱导击穿光谱仪亮相第九届中国西部国际科学仪器展览会
  • 中科院研制出基于激光诱导击穿光谱技术的新型环境监测系统
    p   近日,中科院安徽光学精密机械研究所研究员赵南京研制出一种新型环境监测系统——“工业排放废水重金属在线监测技术系统”,可对工业排放废水中多种重金属进行实时在线自动监测。该系统已通过专家组验收。 /p p   目前,对水体中重金属的在线测量主要采用比色法和电化学分析法,这两种方法各有缺陷,有的不能同时测量多种离子,有的灵敏度较低。 /p p   据了解,该系统基于激光诱导击穿光谱技术,以石墨基片为水样载体,通过自动加载与卸载石墨基片、水样自动进样与精确滴定、样品烘干、光谱测量与分析,从而实现废水重金属含量的连续在线自动监测,可同时测量铅、镉、铬、铜、镍、锌等多种重金属元素。 /p p   科研人员在一家金属冶炼厂进行了为期两周的外场示范运行试验,结果显示测量稳定性误差在5%以下,相对误差在0.02%至9.1%之间。系统连续运行期间,无人值守但运行稳定、可靠。 /p
  • TSI推出手持式激光诱导击穿光谱仪(LIBS)
    近日,在Pittcon 2014举行期间,TSI推出了一款坚固耐用的ChemLogix&trade 手持式激光诱导击穿光谱元素分析仪(LIBS)用于现场研究,质量控制和移动实验室的市场。   该ChemLogix&trade 手持式激光诱导击穿光谱仪采用位于IR-B频段,Class 1级别的对人眼安全的激光源,可以除去样品表面的污染物。仪器使用不需要特殊的用户培训和个人防护装备。ChemLogix&trade 手持式激光诱导击穿光谱仪可以在几秒钟内完成分析,甚至是对轻元素的分析也可以在这么短的时间内完成。该仪器非常适合要求苛刻的领域,以及在线质量监测。   TSI LIBS全球产品经理Phillip Tan说:&ldquo LIBS技术是一种行之有效的固体样品元素快速分析手段。该技术几乎不需要样品制备,并且甚至可以在短短一秒钟获得结果。利用我们的ChemReveal&trade 台式激光诱导击穿光谱元素分析仪,实验室研究人员已经意识到LIBS在元素分析方面的能力与优势。通过采用便携LIBS,我们的用户现在可以在现场或生产车间快速得到分析结果。&rdquo
  • 激光诱导击穿-拉曼光谱分析仪
    成果名称 激光诱导击穿-拉曼光谱分析仪(LIBRAS) 单位名称 四川大学生命学院分析仪器研究中心 联系人 林庆宇 联系邮箱 lqy_523@163.com 成果成熟度 □研发阶段 &radic 已有样机 □通过小试 □通过中试 □可以量产 合作方式 □技术转让 □技术入股 □合作开发 &radic 其他 成果简介: 台式LIBS(左)、便携式LIBS(右) 手持式LIBS 技术背景 作为一种激光光谱分析技术,同其他光谱分析技术相比较而言,激光诱导击穿光谱(简称,LIBS)技术具有诸得天独厚的优势,特别是分析速度快,无需样品前处理,多元素同时分析以及所有元素都可测定等优势,这些优势都已经使LIBS技术逐渐成为一种非常流行的元素分析手段,在冶金地质、航空航天等众多应用领域也逐渐得到尝试性的使用。基于上述技术优点,本中心开发了激光诱导击穿光谱系列仪器,包括:台式LIBS系统,便携式LIBS仪器以及手持式LIBS分析仪,相关仪器的样机已展开多次的优化升级,实现了LIBS仪器的国产化突破。但是,虽然LIBS技术有上述众多优点,但是该技术本身却只是一种原子发射光谱技术,利用该技术也只能对被分析样品进行元素分析,获取被分析物质单一的元素构成信息,不能得到相关组成元素的结构信息,因此,利用单一的LIBS技术无法对样品进行全面系统的检测分析。而在地质勘探、石油录井等实际应用需求中,往往不仅仅要求对组成样品的元素进行分析,更重要的是要获取被分析物的结构信息,特别是关于地层岩石的岩性、结构以及矿物种类的综合信息,在这一点上,单纯靠LIBS技术肯定是无法实现的。因此,开发出一种即可实现元素分析,又同时可实现结构鉴定的快速原位光谱分析技术就显得十分重要。 Raman光谱作为一种非破坏性的光谱分析技术,是很具吸引力的。该技术利用低能量激光作用于样品表面,通过接收物质所产生的散射光谱,知道物质的振动转动能级情况,从而可以鉴别物质结构、分析物质的性质。Raman光谱技术可以提供快速、简单、可重复、且无损伤的定性定量分析,它无需样品准备,样品可直接通过光纤探头测量,一次可以同时覆盖50-4000波数的区间,可对有机物及无机物进行分析。因此,Raman光谱技术和LIBS技术从仪器构成、光路设计到结果分析等方面都有着诸多相同或相似之处,将这两种技术结合在一起,开发出可同时得到原子光谱、分子光谱的激光光谱分析系统将有非常广阔的应用潜力。 仪器先进性 LIBRAS仪器可用于分析样品的原子光谱与分子光谱的原位同时分析测量,在获得同一微区位置元素组成信息的同时可以得到分子结构的相关信息,为进一步了解物质结构的微观世界提供了强有力的工具。该仪器作为国家重大科学仪器设备开发专项的自主研发成果,不仅填补了国内技术和行业的两项空白,更一举填补了风冷型高能激光系统的世界空白。目前市场上能够同时获取原子和分子信息的测量仪器十分有限,LIBRAS仪器的成功研制将进一步引领科学仪器的发展方向。 LIBRAS仪器实现了激光诱导击穿光谱与拉曼光谱联用技术从理论方法到产品实践的跨越,创造性地将常规联用技术中的激光单脉冲能量进行了数量级的提升。该仪器是世界首款整机系统高度集成且无需水冷装置的多功能联用仪器。而且,仪器的体积小,体重轻,结构紧凑,性能参数卓越。LIBRAS仪器能够更好地服务于地质、生物医学及环境污染监测等多个领域,为相关产业提供有效的原位快速分析新装备,降低分析成本,提高生产效率,彰显了该仪器广阔的市场前景及应用空间。 仪器关键技术研发 1. 独特的光学设计。采用一套光学系统,实现两种不同波长激发的两种不同类型信号的获取,光学系统内无任何移动镜片组件,结构稳,性能强。 2. 创造性的高能风冷脉冲激光系统。采用自主研发风冷脉冲激光器作为LIBS光源,单脉冲能量100 mJ,整机无需水冷,体积紧凑。 3. 创造性的实现高能激光器的低压低功耗供电。激光器可采用锂电池供电,使仪器的便携化成为可能。 性能指标 光斑尺寸:LIBS光路100 µ m;Raman光斑20 µ m;分析距离:40 mm LIBS部分:激光波长1064 nm;脉冲激光能量100 mJ;激光频率1 Hz(可联系激发);脉冲宽度8-10 ns;光谱接收范围:可全谱接收(200-800选配); Raman部分:激光波长532nm;能量 20 mW;光谱接收范围:540-750 nm(选配) 应用前景: LIBRAS技术是LIBS技术的提升和扩展。由于Raman光谱可以用来研究分子的振动和转动情况,提供物质内部的结构信息,各种简正振动频率及有关振动能级的情况,但在物质所含元素,尤其是次要元素和痕量元素的检测方面,能力及其有限。而在油气开采、地质勘探、冶金、电力生产、环境卫生和深空探测等领域,如果既要检测物质中的主要、微量和痕量元素,也要知晓物质中分子组份和结构信息,单独的Raman技术,以及其他的现有光谱检测技术(比如,电感耦合等离子体发射光谱法、X射线荧光光谱法、气相色谱分析法等)都不能完成任务,只有把LIBS技术和Raman技术有机结合起来才能满足此要求。 以油气开采为例:在录井现场完成分析,可以快速的做出解释评价,及时为勘探开发的的决策提供依据,减少了钻井现场等措施的时间,避免决策的失误。通过应用该技术,提高录井解释符合率上升10%以上,每年减少10%试油工作量,仅西南油气田每年可以节约勘探成本5-6亿元人民币。在国内外油气田推广应用,每年可以节约勘探开发成本50-60亿元人民币。降低油气勘探开发成本,扩大油气开发规模,为国民经济的持续发展做贡献。除此以外,例如在冶金、地质等领域,亦可以带来相当巨大的经济效益。 知识产权及项目获奖情况: 专利1:单脉冲激光源的双波长同轴激光诱导击穿-脉冲拉曼光谱联用系统及方法(发明专利,已提交); 专利2:激光诱导击穿光谱与拉曼光谱联用仪自动化测控系统(发明专利,已提交); 专利3:激光诱导击穿/拉曼光谱联用分析仪(外观专利,已提交); 其他:LIBRAS仪器入选&ldquo 2014中国科学仪器与分析测试行业十大新闻&rdquo 。
  • 10000V!氮化镓功率器件击穿电压新纪录
    近日,美国弗吉尼亚理工大学电力电子技术中心(CPES)和苏州晶湛半导体团队合作攻关,通过采用苏州晶湛新型多沟道AlGaN/GaN异质结构外延片,以及运用pGaN降低表面场技术(p- GaN reduced surface field (RESURF)制备的肖特基势垒二极管(SBD),成功实现了超过10kV的超高击穿电压。这是迄今为止氮化镓功率器件报道实现的最高击穿电压值。相关研究成果已于2021年6月发表于IEEE Electron Device Letters期刊。图1:多沟道AlGaN/GaN SBD器件结构图(引用自IEEE ELECTRON DEVICE LETTERS, VOL. 42, NO. 6, JUNE 2021)实现这一新型器件所采用的氮化镓外延材料结构包括20nm p+GaN/350nm p-GaN 帽层以及23nm Al0.25Ga0.75N/100nm GaN本征层的5个沟道。该外延结构由苏州晶湛团队通过MOCVD方法在4吋蓝宝石衬底上单次连续外延实现,无需二次外延。基于此外延结构开发的氮化镓器件结构如图1所示,在刻蚀工艺中,通过仅保留2微米的p-GaN场板结构(或称为降低表面场(RESURF)结构),能够显著降低峰值电场。在此基础上制备的多沟道氮化镓肖特基势垒二极管(SBD),在实现10kV的超高击穿电压的同时,巴利加优值(Baliga’s figure of merit, FOM)高达2.8 ,而39 的低导通电阻率,也远低于同样10kV耐压的 SiC 结型肖特基势垒二极管。多沟道氮化镓器件由于采用廉价的蓝宝石衬底以及水平器件结构,其制备成本也远低于采用昂贵SiC衬底制备的SiC二极管。创新性的多沟道设计可以突破单沟道氮化镓器件的理论极限,进一步降低开态电阻和系统损耗,并能实现超高击穿电压,大大拓展GaN器件在高压电力电子应用中的前景。在“碳达峰+碳中和”的历史性能源变革背景下,氮化镓电力电子器件在电动汽车、充电桩,可再生能源发电,工业电机驱动器,电网和轨道交通等高压应用领域具有广阔的潜力。苏州晶湛半导体有限公司已于近日发布了面向中高压电力电子和射频应用的硅基,碳化硅基以及蓝宝石基的新型多沟道AlGaN/GaN异质结构外延片全系列产品,欢迎海内外新老客户与我们洽商合作,共同推动氮化镓电力电子技术和应用的新发展!
  • 美国TSI公司圆满完成赞助第八届激光诱导击穿光谱国际会议
    美国TSI公司于2014年9月8日至12日赞助并参加了由清华大学热能系在清华主楼主办的第八届激光诱导击穿光谱国际会议。 TSI美国总公司副总裁Kevin Krause亲自带领TSI 美国及中国LIBS团队参加了此次会议,会晤了清华大学与美国TSI公司在煤质快速分析仪开发项目上的合作方,并于TSI展台上接受了仪器仪表信息网的有关LIBS技术及产品应用的独家专访。TSI的资深专家Amy Bauer 和 Steve Buckley 分别在大会上做了主题报告。 美国TSI公司于展台上展示了最新推出的新一代的ChemLogix系列元素分析解决方案产品线中的第一款产品:ChemReveal型台式激光诱导击穿光谱仪。其配备了先进的ChemLytics等离子体发射光谱分析和元素分析软件,大大简化了复杂的元素分析过程,对每一个固体样品矩阵里的广泛的元素进行直接鉴定和分析。事实上,这个强大的全新的解决方案提供了对包括粉末,非晶或非导电材料固体样品中的有机物,轻元素,重元素进行同时表征,而且不需要繁琐的有害的样品制备过程,对固体物质的元素进行快速分析,为材料鉴定以及固体元素成分分析提供了一种快速可靠的方式。无论是微量还是高浓度,实验室还是生产线,这款台式激光诱导击穿光谱仪的激光诱导击穿光谱元素分析技术,都是研究人员,科学家以及测试技术人员为多种应用进行快速可靠的材料鉴定以及固体元素成分分析的理想选择。作为全球精密仪器的供应商以及激光诱导击穿光谱(LIBS)技术的领导者,TSI公司还展示了新推出一款加固型手持LIBS元素分析仪,该设备主要被用于户外研究、质量控制和移动实验室等方面。ChemLogix手持LIBS设备的主要特点是采用了对视力无害的1级短波红外线激光作为光源,既可去除典型样品表面的污染,而且也无需对使用人员进行任何特殊培训,也无需配备个人保护装备。使用ChemLogix手持LIBS设备进行元素(包括轻元素)分析,操作简单,而且测试过程只需几秒钟,因此该设备是需求越来越高的现场及过程中质量监测的理想仪器。 LIBS是一种成熟完善的用于对固体进行快速元素分析的光谱分析方法。该技术几乎不需样品制备过程,而且在几秒钟之内就能获得结果。研究者在实验室中使用ChemReveal LIBS台式分析仪时便发现了这种分析方法的发展潜能。而使用目前最新推出的手持式LIBS分析仪,无论是在现场还是生产车间,用户均可通过该设备快速获得结果。关于TSI公司TSI公司研究、确定和解决各种测量问题,为全球市场服务。作为精密仪器设计和生产的行业领导者,TSI与世界各地的科研机构和客户合作,确立与气溶胶科学、气流、健康和安全、室内空气质量、流体力学及生物危害检测有关的测量标准。TSI总部位于美国,在欧洲和亚洲设有代表处,在其服务的全球各个市场建立了机构。每天,我们专业的员工都在把科研成果转化成现实。
  • 首台智能化高性能激光诱导击穿光谱仪成功登录中国
    2008年10月21日,上海凯来实验设备有限公司成功地完成了清华大学BP清洁能源研发与教育中心的激光诱导击穿光谱仪(LIBS)的安装调试工作。目前这套Spectrolaser 4000 Target LIBS系统标配有532nm激光源,*能量为1064nm,300mj,4通道光谱仪,CCD检测器,内置图像2维扫描系统,将协助该中心进行煤炭领域的研究工作,最终目标将在煤矿,发电厂等企业实现在线快速分析,这标志着中国在煤炭的元素分析领域将掌握一种崭新的分析手段。    清华大学BP清洁能源研发与教育中心的激光诱导击穿光谱仪(LIBS)    LIBS应用专家讲解中    激光源导出系统实验    在大气环境中激发效果    外置激光源空气中测试名片中元素含量的实验    标煤(GBW111 O2i)    标煤(GBW111 O2i)LIBS 图谱1    标煤(GBW111 O2i)LIBS 图谱2   标煤(GBW111 O2i)结果显示,该样品煤中含有Si, Fe, N, Ti, C, Mg, Ba, Na, Sr, K, Ca, O、H、Al等多种元素,其中总S含量为33.51%(偏差为0.18%),挥发性硫含量为24.92%(偏差为0.29%),C含量为49.83%(偏差为0.35%),H含量为2.98%(偏差为0.14%),N含量为0.90%(偏差为0.03%),完全符合标准。   传统的煤分析方法不仅样品前处理复杂,实验操作步骤冗长,而且用户需要大量的经费用于购买不同的仪器和试剂。然而,利用LIBS进行煤炭分析,样品制备简单,用户仅需短短二十秒,即可轻松的从软件中准确读出样品的所有元素以及各元素的含量。因此,LIBS的出现大幅度提高了实验人员的工作效率,节约了成本。   煤炭分析背景资料   煤炭是我国国民经济发展的物质基础,煤炭企业生产的煤炭产品不仅要在数量上满足国民经济各物质生产部门的生产和人民群众的生活需要,而且也要在质量上满足不同用户的使用要求。   长期以来,我国煤炭供需关系总的来讲一直比较紧张,只要将煤炭从地下采出,销售就不成问题,这在一定程度上也淡化了人们的质量意识。但发展到今天,煤炭质量问题己引起越来越多用户的高度重视,对煤炭企业提出了严峻的挑战。从目前煤炭市场情况看,煤质不好,不仅价格较低,而且煤炭的利用率较低,浪费严重。据统计,我国煤炭平均利用率约在30%左右。一般来说煤炭燃烧时,煤质越差,热损失越多,热效率也就越低,耗煤数量也越多。如普通锅炉使用灰分为4O%的原料煤与使用灰分为90%的原料煤相比,热效率至少相差10%。可见,由于煤质不好或供煤品种的不对路,其浪费是惊人的。   同时,我国每年因燃煤而产生的硫的氧化物和氮的氧化物的总量在1000万t以上,这些有害的酸性气体排入大气后,在一定的条件下与雨水一起再降到地面。相当于从空中降下2000多万t强酸,对环境污染很大,特别是烟煤中所含苯并芘对人体危害*,其浓度每增加百万分之一,癌发率上升5%。由上可见,提高煤炭质量,不仅可以达到节约煤炭,降低用户生产成本的目的,而且有利于环境的保护,减轻煤炭利用对环境的污染。   为了严格控制煤炭的质量,1987年,国家标准局发布《煤质分析试验方法一般规定》(GB/T 483-1987)。其中包括:煤的元素分析方法 煤中碳和氢测定方法电量—重量法 煤中全硫的测定方法 煤中各种形态硫的测定方法 煤中磷的测定方法 煤中砷的测定方法 煤中氯的测定方法 煤中氟的测定方法 煤中锗的测定方法 煤中镓的测定方法 煤灰中钾、钠、铁、钙、镁、锰的测定方法(原子吸收分光光度法) 煤中铬、锡、铅的测定方法 煤中铀的测定方法 煤中钒的测定方法 煤中硒的测定方法 煤中汞的测定方法等等(详见GB/T 483-1987)。   传统的方法不仅样品前处理复杂,实验操作步骤冗长,而且用户需要大量的经费用于购买不同的仪器和试剂。然而,利用LIBS进行煤炭分析,样品制备简单,用户仅需短短二十秒,即可轻松的从软件中准确读出样品的所有元素以及各元素的含量。因此,LIBS的出现大幅度提高了实验人员的工作效率,节约了成本。    实验室留影1    技术交流会议合影留念   LIBS 技术背景介绍   激光诱导击穿光谱仪(LIBS),无论是在样品制备、检测元素及分析时间上都明显优异于传统分析技术。其基本原理是使用高能量激光光源在分析材料表面形成高强度激光光斑(等离子体),使样品激发而发光, 通过检测系统对激发光信号的分析从而对待测样品元素进行定性和定量分析。   早在1961年,相关技术的论文已发表在了Brech上,但由于当时的激光发射器造价较高,实际生产的应用并不多见。随着激光发射器的商业化,LIBS已经逐渐应用在各行各业:环境:土壤,微粒,沉积物 材料分析:金属,矿渣,塑料,玻璃、煤炭 法医和生物医学:牙齿,骨头 计量学:硅晶片,半导体材料 生物学研究:植物,谷物 国防和军事:爆破,生化武器 艺术品修复和保存:颜料 宝石学和冶金术:贵金属,宝石。   上海凯来拥有一支理论知识扎实和实践经验丰富的团队,秉承着为客户提供完善技术服务的理念,与清华大学BP清洁能源研发与教育中心合作开发LIBS在煤炭领域中的应用。此次合作也对LIBS技术的肯定,欢迎任何对此技术方法感兴趣的分析工作者一起探讨,同时我们可以提供测试服务。相信在不久的将来,LIBS将具有广阔的市场前景。
  • 手持式LIBS激光诱导击穿光谱仪原理和不同领域中的应用
    激光诱导击穿光谱(Laser Induced Breakdown Spectroscopy,简称LIBS)是一种原子发射光谱。它利用高能量聚焦脉冲激光光束激发样品表面,对产生的原子光谱进行分析得到对应元素成分及含量。是一种快速、定性的分析手段。随着激光器以及光谱仪小型化技术的发展,轻便的手持LIBS光谱仪成为现实。其优势在于能将精密的分析仪器带到生产的一线,主要用于铁基、铝基、铜基、镍基等金属合金材料的现场牌号鉴别及合金元素成分的快速鉴定。手持LIBS光谱仪能对生产过程进行高速,高效的监控,完善企业质量管理体系,提高生产效率,是工业生产过程中的一个不可或缺的环节。 手持式LIBS激光诱导击穿光谱仪,它利用高能量聚焦脉冲激光光束激发样品表面,对产生的原子光谱进行分析得到对应元素成分及含量。是一种快速、定性的分析手段。随着激光器以及光谱仪小型化技术的发展,轻便的手持式光谱仪成为现实。其优势在于能将精密的分析仪器带到生产的一线,主要用于铁基、铝基、铜基、镍基等金属合金材料的现场牌号鉴别及合金元素成分的快速鉴定。手持LIBS光谱仪能对生产过程进行高速,高效的监控,完善企业质量管理体系,提高生产效率,是工业生产过程中的一个不可或缺的环节。 手持式LIBS激光诱导击穿光谱仪,其工作原理是利用脉冲激光产生的等离子体烧蚀并激发样品中的物质,并通过光谱仪获取被等离子体激发的原子所发射的光谱,以此来识别样品中的元素组成成分,进而可以进行材料的识别、分类、定性以及定量分析。LIBS作为一种新的材料识别及定量分析技术,既可以用于实验室,也可以应用于工业现场的在线检测。在检测领域中,传统的原子吸收和发射光谱仍然占据主导地位,但其存在试剂消耗量大、检测元素受限,不能便携,难用于现场检测等缺点。由于LIBS技术具有快速直接分析,几乎不需要样品制备,可以检测几乎所有元素、同时分析多种元素,对样品表面风化、尘土层形成清洁,可实现逐层分析且可以检测几乎所有固态样品,远距离探测,适用于现场分析等,因而LIBS弥补了传统元素分析方法的不足,尤其在微小区域材料分析、镀层/薄膜分析、缺陷检测、珠宝鉴定、法医证据鉴定、粉末材料分析、合金分析等应用领域优势明显,同时,LIBS还可以广泛适用于石油勘探、水文和地质勘探、冶金和燃烧、制药、环境监测、科研、军事及国防、航空航天等不同领域的应用。
  • 世界首款激光诱导击穿-拉曼一体化光谱分析仪面世
    日前,由四川大学生命科学学院分析仪器研究中心段忆翔教授作为项目负责人,牵头承担的国家重大科学仪器设备开发专项又取得最新进展&mdash &ldquo 激光诱导击穿-拉曼光谱分析仪(LIBRAS)&rdquo 首次亮相于2014年12月20日-21日的&ldquo 激光光谱分析前沿技术国际研讨会&rdquo 。   继2014年3月份在第九届中国西部国际科学仪器展览会成功展出作为国内自主研发的首例便携式激光诱导击穿光谱仪(LIBS)之后,该项目团队再接再厉,与各参研兄弟单位联合攻坚,将用于元素测量的LIBS技术与用于分子结构测量的拉曼(Raman)技术有机结合,成功研制出世界上首款风冷型高性能激光诱导击穿-拉曼一体化的光谱分析仪,并将其命名为LIBRAS(Laser Induced Breakdown Raman Spectroscopy)。该仪器可用于待分析样品的原子光谱与分子光谱的原位同时分析测量,在获得同一微区位置元素组成信息的同时可以得到分子结构的相关信息,为进一步了解物质结构的微观世界提供了强有力的工具。该仪器作为国家重大科学仪器设备开发专项的自主研发成果,不仅填补了国内技术和行业的两项空白,更一举填补了风冷型高能激光系统的世界空白。目前市场上能够同时获取原子和分子信息的测量仪器十分有限,LIBRAS仪器的成功研制将进一步引领科学仪器的发展方向。   LIBRAS仪器实现了激光诱导击穿光谱与拉曼光谱联用技术从理论方法到产品实践的跨越,创造性地将常规联用技术中的激光单脉冲能量进行了数量级的提升。该仪器是世界首款整机系统高度集成且无需水冷装置的多功能联用仪器。而且,仪器的体积小,体重轻,结构紧凑,性能参数卓越。LIBRAS仪器能够更好地服务于地质、生物医学及环境污染监测等多个领域,为相关产业提供有效的原位快速分析新装备,降低分析成本,提高生产效率,彰显了该仪器广阔的市场前景及应用空间。这一成果也标志着我国激光光谱仪器自主研制能力的快速提升。
  • 上海光机所在基于激光诱导击穿光谱的中药重金属检测方面取得进展
    近期,中国科学院上海光学精密机械研究所信息光学与光电技术实验室在基于激光诱导击穿光谱的中药重金属定量检测方面取得进展,研究团队利用纳米金增强和稀有气体吹扫相结合的方法提高了中药重金属汞元素定量检测灵敏度。相关研究成果以“High-sensitivity analysis of mercury in medicinal herbs using nanoparticle-enhanced laser-induced breakdown spectroscopy combined with argon purging”为题,发表于Journal of Analytical Atomic Spectrometry。激光诱导击穿光谱技术(Laser-induced breakdown spectroscopy, LIBS)是一种原子光谱分析技术,具有样品制备简单、可实时检测、检测速度快、多元素同时检测等优点,被称为元素分析领域的“未来巨星”。当采用LIBS检测中药残留重金属元素时,激光诱导等离子中汞原子的复合速率远高于其他原子,且空气中的氧气会引起汞特征谱线Hg Ⅰ 253.65nm上能级的猝灭,导致汞元素检测灵敏度远低于其他重金属元素。图1 纳米金增强LIBS结合稀有气体吹扫检测过程示意图图2 滴加在中药表面的纳米金液滴 (a)表面未处理,干燥前;(b)表面未处理,干燥后;(c)超疏水处理,干燥前;(d)超疏水处理,干燥后研究团队利用激光与纳米金颗粒作用过程中纳米金内部传导电子震荡和表面等离子激元共振特性,通过在中药样品表面沉积一层纳米金颗粒,提高了激光诱导等离子辐射光谱强度;通过对中药表面进行超疏水处理,优化了纳米金沉积过程,抑制了“咖啡环效应”,提高了光谱信号稳定性;在此基础上采用氩气吹扫样品表面,为等离子演化过程创造无氧环境,进一步提高了等离子辐射光谱强度。实验结果表明,采用纳米金增强结合氩气吹扫后,汞元素特征谱线强度提高6.19倍,检测灵敏度提高9.73倍。图3 纳米金增强结合稀有气体吹扫前后中药样品在253.0-254.0 nm范围内的激光诱导击穿光谱(扣除背景光谱)图4 中药汞元素定量分析校准曲线 (a)LIBS (b)纳米金增强LIBS结合氩气吹扫
  • 直播预告|手持式激光诱导击穿光谱仪(LIBS)发展及应用
    【10月15日下午14:00直播】 “手持式激光诱导击穿光谱仪(LIBS)发展及应用”网络研讨会 莱雷科技举办 【会议分享内容】 导师:薄学庆—赛谱司中国技术中心华中区域经理 主要围绕“手持式激光诱导击穿光谱仪(LIBS)发展及应用” 一、LIBS技术发展历程二、手持激光光谱仪工作原理及优势三、手持激光光谱仪主要应用方向(一)合金领域 1.石油化工 2.电力电建 3.装备制造 (二)环境地质 1.土壤环境 2.录井钻探 3.地矿开采-锂矿 4:核科学应用 5.古气候研究 (三)科技考古 微信扫描下方二维码,9月10日下午14点线上与您不见不散!
  • 聚光科技发布CALIBUS系列手持式LIBS激光诱导击穿光谱仪新品
    英国阿朗科技公司至今已服务于金属元素成分分析行业近40年。40年间ARUN公司共推出10多款产品,覆盖现场及实验室金属材料检测领域。CALIBUS系列手持式LIBS激光诱导击穿光谱仪是ARUN最新推出的手持产品,有着绝佳的元素分析性能,尤其是C元素检测分析性能优异,是目前分析检测碳元素最稳定的手持光谱仪。 检测范围宽 全谱元素检测,可精准稳定检测C及合金材料中的Li、B、Be元素,填补了XRF的检测盲区;分析能力强 全新高分辨率的光学系统设计,搭配CMOS传感器,使得检测精度更高;无辐射 采用激光诱导击穿技术,没有辐射危险,产品通过《设备使用安全认证》;分析速度快 1s完成分辨牌号,快速分析检测;样品适应性广 无需样品前处理,样品适应性广:不要求导电,不要求消解,不要求大量;易用性高 智能触摸屏,人性化交互界面,操作简单便捷,大大提高工作效率。 应用领域: 冶金制造:CALIBUS手持式LIBS光谱仪优异的定量定性检测能力,能解决客户在冶金制造全过程中的质量控制、材料分类、安全防范、事故调查等检测要求,无论是黑色金属还是有色金属,CALIBUS都可以快速、准确给出准确可靠的测试数据,获得接近实验室级别的分析结果。轻金属材料分析:CALIBUS是一款超高分辨率、宽波段范围的手持激光光谱仪,有着强大的分析能力,能够准确分析以往X射线荧光分析仪不能识别的轻元素,即可对C,Si,Mg,B,Be,Li,Na等原子序数小于13的元素的现场快检,满足一切金属材料检测应用场景。材料可行性鉴定:材料检验是确保金属制品使用合格材质的关键。CALIBUS的出现,使工业生产过程中对金属材料的100%全检替代抽样检验成为现实,只需扣动扳机,元素含量及牌号1秒即可准确清晰显示在彩色触摸屏上,并可适应各种现场检测条件。金属交易:在金属废料交易市场中,进行快速可靠的现场分析检测是非常必要的,CALIBUS能够快速准确的对大量的废旧金属(碳素钢、不锈钢、铸铁、铝合金、铜合金等)进行现场检测和分拣,为购销双方在交易时做出迅速可靠的判断。创新点:阿朗CALIBUS系列手持激光诱导击穿光谱仪是英国阿朗科技公司的最新光谱产品。 创新点一 CALIBUS的谱线范围190nm-800nm,可对C,Si,Al,Mg,B,Be,Li,Na等原子序数小于13的元素进行现场快检。尤其是其优异的C元素检测能力,解决了广大黑色金属应用领域客户的痛点,弥补了XRF技术检测的不足与空白; 创新点二 CALIBUS采用三光室光学系统设计,CMOS探测器,分辨率低于0.1nm。另外它的氩气吹扫功能够消噪增强谱线信号强度,保证检测的准确性,搭配标样可实现金属材料的定量分析; 创新点三 CALIBUS内置高频纳秒级激光器,可在极短时间内完成多次分析,并迅速稳定下来,且无辐射危险,即CALIBUS激光光谱仪1s即可对金属材料完成准确安全的检测分析; CALIBUS系列手持式LIBS激光诱导击穿光谱仪
  • 赛默飞推出新型手持激光诱导击穿光谱分析仪,快速准确检测碳含量
    Thermo Scientific™ Niton Apollo手持式LIBS分析仪,全面提升材料分析效率与精度 2019年10月30日,上海——科学服务领域的世界领导者赛默飞世尔科技(以下简称:赛默飞)近日推出全新Thermo Scientific™ Niton Apollo手持激光诱导击穿光谱(LIBS)分析仪。该手持式分析仪采用了激光诱导击穿光谱这一新兴材料成分分析技术,为石油化工、机械制造、废料回收和质量控制等各类机构检测金属碳含量提供更加快速、精准、便捷的技术支持。 碳是自然界中最常见的元素之一,在矿业、金属冶炼、材料制造等各种环节中,碳元素都不可避免地会引入金属材料中,并对金属的力学性能以及制造工艺有着重要的影响,因此实现金属中碳元素含量的精准检测具有重要意义。Niton Apollo手持式LIBS分析仪弥补了传统X射线荧光技术无法进行碳元素分析的不足,可以有效进行例如碳钢牌号判定和元素含量分析,以及区分以碳元素作为区别元素的材料。 在传统分析手段难以运用的复杂现场环境中,Niton Apollo手持式LIBS分析仪采用先进分析技术,使得身处作业现场的操作人员能够快速、准确地进行金属碳含量测量,短短10秒就可以得到结果。而借助Niton Apollo手持式LIBS分析仪的便携性,此前需要在狭窄复杂空间中操纵大型设备执行的分析任务,现在也可以轻松完成。 赛默飞中国区总裁艾礼德(Tony Acciarito)表示:“赛默飞致力于不断创新,通过提供行业领先的解决方案,帮助合作伙伴提升其核心竞争力。此次发布的Niton Apollo手持式LIBS分析仪无疑也将为中国客户带去更高效、更便捷的产品体验,助力实现‘更健康、更清洁、更安全’的中国。” 除了量化低合金钢和L + H级钢中的碳浓度外,Niton Apollo手持LIBS分析仪还可以更准确地测量铝、铬、铜、铁、锰、钼、镍、硅、钛、钒、钨,碳当量(CE)和伪元素等多种元素成分,满足了多元化的行业需求。 Thermo Scientific™ Niton Apollo手持激光诱导击穿光谱(LIBS)分析仪 Niton Apollo 手持LIBS分析仪的其它附加性能和优势还包括: 经过第三方验证的联锁装置,可确保操作人员和旁观者免受激光照射伤害 锥形探头可覆盖更多拐角、接头和狭窄焊接区域 微观和宏观相机,以提供样品定位和保持记录 NitonConnect 支持无线数据传输、远程操作和软件更新 IP54 防护等级,适用于扬尘环境 两块热插拔的 Milwaukee® 电池,每块电池续航能力为3-4 小时 可翻转的彩色触摸屏,可从多个角度观看 简洁易用的应用程序界面# # # 关于赛默飞世尔科技 赛默飞世尔科技(纽约证交所代码:TMO)是科学服务领域的世界领导者。公司年销售额超过240亿美元,在全球拥有约70,000名员工。 我们的使命是帮助客户使世界更健康、更清洁、更安全。我们帮助客户加速生命科学领域的研究、解决在分析领域所遇到的复杂问题与挑战,促进医疗诊断发展、加速药物上市进程、提高实验室生产力。 借助于首要品牌Thermo Scientific、Applied Biosystems、Invitrogen、Fisher Scientific和Unity Lab Services,我们领先结合创新技术、便捷采购方案和全方位服务。欲了解更多信息,请浏览公司网站:www.thermofisher.com 关于赛默飞世尔科技中国 赛默飞世尔科技进入中国发展已超过35年,在中国的总部设于上海,并在北京、广州、香港、成都、沈阳、西安、南京、武汉、昆明等地设立了分公司,员工人数约为5000名。我们的产品主要包括分析仪器、实验室设备、试剂、耗材和软件等,提供实验室综合解决方案,为各行各业的客户服务。 为了满足中国市场的需求,现有7家工厂分别在上海、北京、苏州和广州等地运营。我们在全国还设立了8个应用开发中心以及示范实验室,将世界级的前沿技术和产品带给中国客户,并提供应用开发与培训等多项服务;位于上海的中国创新中心结合中国市场的需求和国外先进技术,研发适合中国的技术和产品;我们拥有遍布全国的维修服务网点和特别成立的中国技术培训团队,在全国有超过2600名专业人员直接为客户提供服务。 我们致力于帮助客户使世界更健康、更清洁、更安全。欲了解更多信息,请登录网站:www.thermofisher.com
  • 激光诱导击穿光谱技术在钾盐和钠盐检测中的应用
    前言激光诱导击穿光谱(LIBS)技术是一种利用高能流激光脉冲击穿样品诱导产生高温等离子体,通过测量等离子体在冷却过程中相应元素所发射的原子或离子光谱谱线进行元素成分定性和定量检测分析的一种发射光谱技术,原理图如图1所示。LIBS不依赖于复杂的样品制备,对样品的破坏极小,对样品的形态无选择性,同时能够进行多元素检测,由于这些优点,LIBS被广泛应用于工业检测领域。图1 LIBS实验原理图氯化钾和氯化钠是常见的盐类,广泛应用于农业和化工行业。氯化钾主要用于生产肥料,提供植物所需的钾元素,促进植物生长;同时也是多种化学品的原料。氯化钠则用于生产盐酸、烧碱和氯化铵等基础化工产品,并在污水处理中充当混凝剂和沉淀剂。尽管两者成分相似,但在具体的应用中还是必须要加以区分,例如在水产养殖中,氯化钾和氯化钠的功效不同,互相替代可能导致生长发育图3 Maria多通道光谱仪氯化钾和氯化钠其外观都为白色晶体状,同样都拥有味咸、易溶于水和甘油的特性。为了便于使用激光脉冲照射,需要对样品进行压片处理,使用压片器将两种样品压制成片状,然后放在样品台上进行测量。实验样品如图4所示。不良或水质急剧变化,进而影响养殖效果。氯化钾和氯化钠的区分难点不仅在于它们的化学性质相似,还包括外观相似,均为白色结晶,容易混淆。如果使用焰色反应等传统的区分方法通常需要复杂的样品制备以及严格的实验条件,这使得快速识别变得困难。LIBS技术能够直接分析样品,无需特殊处理,从而克服了这些困难,实现高效、准确的区分。实验设备和样品本实验中使用的LIBS系统如图2所示,激发光源为输出波长为1064nm的泵浦激光器,激光光束经透镜组反射和聚焦后照射在样品表面,光谱信号由光纤收集。图2 实验设备本实验中使用如海光电Maria多通道光谱仪,如图3所示。Maria是一款集成式多通道光谱仪,最多可以支持8个通道。光谱范围最宽可达190-1100nm。分辨率0.1nm,最短积分时间可设置为10μs,外触发延迟可以控制在1μs±10ns,能够精准捕获等离子体信号,适用于等离子体光谱测量,原子发射、吸收光谱测量,火焰燃烧光谱测量和LIBS等多个领域。图3Maria多通道光谱仪氯化钾和氯化钠其外观都为白色晶体状,同样都拥有味咸、易溶于水和甘油的特性。为了便于使用激光脉冲照射,需要对样品进行压片处理,使用压片器将两种样品压制成片状,然后放在样品台上进行测量。实验样品如图4所示。图4 实验样品,左为氯化钾样品,右为氯化钠样品实验结果和分析通过查询美国国家标准与技术研究院(National Institute of Standards and Technology,NIST)的原子光谱数据库,从中找到钾元素、钠元素、氯元素的常用谱线,数据如表1所示。表1 元素特征谱线元素Element特征谱线(nm)Characteristic spectral lineK766.49、769.896Na818.326、819.482Cl777.109、868.496实验测得的光谱数据如图5所示,根据之前查询的元素特征谱线,可以识别谱峰对应的元素。从图中可以观察到,对于氯化钾样品来说,可以在766.49nm和769.896nm处观察到两条较为明显的钾元素特征谱线;对于氯化钠样品来说,可以在818.326nm和819.482nm处观察到两条较为明显的钠元素特征谱线,钾元素和钠元素的特征谱线能够很清晰地区分。因为两种样品都含有氯元素,所以在777.109nm和868.496nm处两种样品的数据中都能观察到了氯元素的特征谱线,且强度相差不大,这可能因为氯化钾和氯化钠都是离子化合物,均由阳离子和氯阴离子组成,尽管它们的阳离子不同,但都形成相似的晶体结构,这使得它们在相同条件下容易产生相似的光谱特征。图5 氯化钾和氯化钠的光谱图总结本实验中,我们成功识别了氯化钾样品中的钾元素特征谱线(766.49 nm和769.896 nm)以及氯化钠样品中的钠元素特征谱线(818.326 nm和819.482 nm)。此外,实验中也观察到氯元素的谱线,进一步展示了光谱仪在分析离子化合物时的能力。在氯化钾和氯化钠的区分中,与传统的焰色反应相比,LIBS技术无需复杂的样品制备且能够实现多元素的快速检测。这一优势使得LIBS在盐类检测和其他工业应用中具备较高的实用价值。实验中对样品的破坏极小,使得该技术适合于各种样品类型的分析。本实验表明,LIBS技术是一种高效、准确的检测手段,能够在工业领域中快速区分氯化钾和氯化钠等盐类。随着技术的进一步发展,LIBS在更多应用领域的潜力将愈加显现,未来可以为材料分析和工业检测等方面提供更广泛的解决方案。如海光电提供适用于多领域的LIBS系统。仪器推荐
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