显微LIBS测量系统是一种基于激光诱导击穿光谱(LIBS)技术的显微分析工具。LIBS 是一种能够通过激光脉冲在样品表面产生高温等离子体并分析其发射光谱来测定样品元素组成的技术。显微LIBS在此基础上结合了显微镜技术,能够对微小区域的样品进行精确的化学分析。它广泛应用于材料科学、地质学、环境科学、生命科学等领域。
1.激光脉冲照射样品:激光束聚焦到样品表面,通过高能脉冲将样品表面局部加热至较高温度(数千至数万摄氏度),从而产生等离子体。
2.等离子体发射光谱:激光激发后的等离子体会发射出特征性的光谱线。每种元素的电子结构不同,因此它们的发射光谱具有特殊的特征。
3.光谱分析:通过光谱仪检测这些发射光谱,进而分析出样品中各元素的成分及其浓度。
4.空间分辨率:显微LIBS系统使用显微镜来定位和聚焦激光脉冲在样品上的微小区域,从而使分析精确到微米级别。这样可以对样品中的微小区域进行成分分析,甚至可用于单颗粒或单细胞的分析。

显微LIBS的优势:
1.无需样品预处理:与许多传统化学分析方法(如X射线荧光或电子探针分析)不同,显微LIBS不需要复杂的样品预处理。
2.高空间分辨率:显微LIBS可以通过微聚焦激光束实现对微小区域的分析,空间分辨率可以达到亚微米级。
3.元素分析广泛:该技术可以分析周期表中的所有元素,甚至包括氢等低原子质量的元素。
4.快速在线分析:显微LIBS是实时分析技术,可以快速获取数据,适合在线或高通量分析。
应用领域:
1.材料科学:用于材料的成分分析、表面分析、元素分布图谱等。
2.生物医学:可以应用于生物样品的元素分析,例如细胞或组织的元素成分分析。
3.地质学与矿物学:可以用于矿石、岩石样品的化学组成分析。
4.环境监测:用于分析土壤、水样、空气中的污染物质及其浓度。