LIBS简介

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什么是LIBS技术？

激光击穿光谱（LIBS）技术：

LIBS的基础是激光烧蚀，即短脉冲激光束去除质量（取样）以进行后续分析的取样过程。烧蚀后的物质在样品表面加热成发光的光学等离子体，通过光谱测量元素和同位素含量。当等离子体冷却时，质量凝结成细气溶胶，可输送至电感耦合等离子体（ICP）进行灵敏和精确的同位素分析。ICP-MS（ICP-MS）是同位素痕量分析的理想选择，尤其是较重的元素。LIBS非常适合分析主要浓度和轻元素，包括O、N、H和卤素。这两种检测方式相辅相成。一项新技术LAMIS（激光烧蚀分子同位素光谱）可以在大气压力下测量激光等离子体中的同位素，除了原子和离子线光谱外，还测量分子发射带光谱。LIBS、LA-ICP-MS和LAMIS联合使用，具有了测量周期图上能够激光烧蚀的每种元素和同位素的能力。from

优缺点介绍

（1）分析简便、快速。

（2）无需烦琐的样品前处理过程，避免了样品被污染或损失的可能。

（3）适用于各种形态的固体（导体或非导体）、液体或气体。

（4）对样品尺寸要求不严格，且样品量消耗极低（约0.1μg~0.1mg，通常被称为无损检测）。

（5）可测定难溶解的高硬度材料。

（6）同时进行多元素测定。

（7）原位微区分析空间分辨率可达1~100/m。

（8）可通过光导纤维进行远程分析。

（9）适于恶劣条件（如高温）下进行测定。

（10）适于现场分析。

说说缺点

缺点：虽然近年来LIBS的发展极快，但作为常规分析方法，激光光谱法仍有较多困难需克服：

（1）仪器成本较高，也较为复杂。

（2）难以获得基体完全匹配的标准参考物质。

（3）基体效应大，激光散射背景干扰大。

（4）检出限比传统光谱技术高1~100倍。

（5）准确性、精确性受样品的均匀性及激光器激发特性影响较大。

（6）高能量的激光脉冲对视力的损害较大。

以上就是这次为大家带来的关于LIBS手持式光谱仪LIBS分析法的优缺点分析。

相关仪器设备

仪器设备网

相关应用研究：土壤测试

原来LIBS也可以用于土壤测试

实际应用example

实际应用example

1996年，Eppler等报道了土壤中Pb和Ba的激光诱导击穿光谱检测限质量分数；2002年，Capitelli等在不同的土壤基质中检测并定量分析了多种重金元素含量与检测限，并讨论了不同土壤基质对实验结果的影响；美国洛斯.阿拉莫斯实验室发展的集成化和全自动化的激光诱导击穿光谱装置将用于2009年火星土壤探测计划。由此可见，激光诱导击穿光谱技术在土壤中重金元素检测方面有广阔的应用前景，但要将它应用于实际，还需要大量的实验和理论研究。

实际应用example

激光制造与仪器设备

laserfair

LIBS未来可能的研究方向

LIBS研究方向

1. 便携
2. 专用
3. 核心零部件研制和创新

国家对于国产科学仪器的发展给予了高度的关注和资金支持，而核心零部件性能对于仪器整体性能的提升至关重要。光栅是光谱仪器的核心部件，光栅刻划集精密机械、光学技术于一身。但目前我国光栅、检测器、扫描装置等部件多依赖于进口。因而，积极采用以及自主研发国产部件对于最终成型仪器的商品化上市以及产品的竞争力具有极大的推动作用。优质光电倍增管检测器;光谱分析用多维固体检测器—线阵、面阵式CCD检测器;高刻线密度、高光通量全息光栅;中阶梯闪耀光栅;高强度短弧氙灯-连续光源等，这些国内或较少有自主产品，或相应的质量和性能不及国外产品。最重要的是，仪器成本往往取决于相关部件的成本，若我们仅仅靠装配组装技术，永远无法掌握真正的核心技术，也难于形成有国际竞争力的产品。反过来，LIBS技术的大力发展，不仅对于技术本身有积极意义，对于零部件国产化的进程也具有极大的促进作用。许多业内人士都曾呼吁大家关注仪器核心零部件的研制。在这一点上，我们的LIBS研发团队对此也深有体会

4. 分析方法的创新
   只有单纯的谱图，是远远无法满足工业分析需求的。而简单的线性拟合方法，又会受到基质效应等因素的影响。对于分类方法来说，固定不变的参数同样会因为外界基质的变动而在实际应用中产生较大误差。大多数LIBS分析软件依赖于光谱仪的操控，仅仅是获得元素的谱图，而后续再采用第三方软件进行处理;亦或是通过最小化参数的改变来实现定性测定的要求。可以说，没有合适分析方法的LIBS仪器仅仅是硬件的堆积。只有加入分析方法学，统计算法学等，才能够实现LIBS技术的有效应用。这一点也是国外现有LIBS技术的一个共性问题，其操作或过于繁复，或过于简单，用户需要自己考量的部分太多。因此，我们的研发团队在对于分析参数的变动与软件的简化，实现原位物质瞬时定性与快速定量等方面，结合光谱特征谱线识别与标定方法，在整体上完成了自动化实验平台的研发与设计，为整个LIBS实验过程的自动化控制打下了坚实的基础。
   

from：（撰稿人：四川大学分析仪器研究中心 段忆翔教授）以上可能研究方向

相关仪器产品和软件：性能参数

应用和原理

相关论坛和会议

相关论文和文章

请自行查阅，参考相关会议报告；https://www.instrument.com.cn/zt/LIBS

行业调研

行业发展LIBS

国内外研究学者

（1）理论研究：主要研究激光诱导等离子体发射光谱增强、光谱干扰、自吸收和基体效应问题的解决，进一步改善LIBS定量分析精准度、灵敏度和重复性；

（2）应用研究：致力于推动激光探针快速检测在工业、农业、环保和食品安全等方面的研究，主要包括金属、矿石、土壤、塑料、液体和生物成分的快速检测；

（3）仪器化研究：研究开发系列LIBS仪器设备，开发LIBS光谱分析软件。

https://www.instrument.com.cn/zt/LIBS

https://www.instrument.com.cn/news/20211018/594552.shtml

总结

LIBS技术涉及多个科学领域，如激光-物质相互作用、等离子体物理、原子物理、等离子体化学、光谱学、电光和信号处理。LIBS等离子体是瞬态的，不同于静止的电感耦合等离子体、电弧等离子体或辉光放电等离子体。这一特性决定了将用于其他发射光谱技术的一些工具转移到LIBS上的能力受到一些限制。因此，多年来LIBS的发展与工具开发及其性能的持续改进的进展密切相关。在过去的三十年中，人们进行了大量的研究来提高LIBS的性能。同时，固态激光器、电光探测器和信号处理领域的动态技术被LIBS成功利用。用于多元素分析的LIBS仪器的分析性能现在达到了与经典方法相同甚至更好的水平。

发展历史：报告

可参考

有意思的行业前景报告

中国激光诱导击穿光谱仪(LIBS)行业市场深度调研

行业报告下载

ps：有价值的报告都要钱

常用下载地址：

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https://zhuanlan.zhihu.com/p/

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https://www.zhihu.com/question/

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  https://www.douban.com/note//?_i=ruVJolc
  
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