Handhållen LIBS (Laser Induced Breakdown Spectroscopy)

Z bygger på en väletablerad teknik som kallas LIBS (Laser Induced Breakdown Spectroscopy) eller LIBZ som SciAps själva kallar det. LIBS-tekniken har funnits länge, men först nu på senare tid i portabelt utförande.

Med LIBS skjuts korta laserpulser mot ett prov, och vid upphettningen förångas material från provet och det skapas ett plasma som avger ljus vid olika karaktäristiska våglängder för ingående grundämnen. Spektrometern mäter intensiteter vid dessa karakteristiska våglängder och processorn beräknar koncentrationer baserat på kalibrering med referensprover.

Instrument

Z200

Z300

Teori

Z bygger på en väletablerad teknik som kallas LIBS (Laser Induced Breakdown Spectroscopy) eller LIBZ som SciAps själva kallar det. Med LIBS skjuts korta laserpulser mot ett prov, och vid upphettningen förångas material från provet och det skapas ett plasma som avger ljus vid olika karaktäristiska våglängder för ingående grundämnen. Spektrometern mäter intensiteter vid dessa karakteristiska våglängder och processorn beräknar koncentrationer baserat på kalibrering med referensprover.

LIBS är en optisk teknik, inte röntgen. Det uppmätta ljuset är inom UV,

synliga och NIR spektralområdet. Därför kan många fler element analyseras i förhållande till bärbar XRF. Grundämnen från väte (H) till uran (U) kan analyseras med Z, vilket inte är möjligt med bärbar XRF. Detta inkluderar viktiga element som C, Li, Be, B, Na m.fl.

Z mäter grundämnen såsom Mg, Si, Al vid mycket lägre detektionsgränser i jämförelse med portabel XRF på grund av den optiska karaktären av tekniken.

LIBS påminner om andra spektrometritekniker, exempelvis gnistspektrometri. Man kan mäta på alla matriser; solider, pulver, vätskor m.m.

LIBS använder ett diffraktionsgitter, optik och CCD för att bestämma våglängden på fotoner för att producera ett spektrum. SciAps använder en staplad spektrometerdesign för att täcka ett mycket brett våglängdsområde med bibehållen god upplösning (~0,07nm FWHM vid 200nm).

SciAps använder egentillverkad patenterad klass 3B pulsad laser med 1064nm våglängd. Pulsenergin på 5mJ är tillräcklig för många olika typer

av prov. 10Hz frekvens medger "time gating". Vid normal inställning genereras en stor mängd mätpunkter och resultatet baseras på ett genomsnitt av dessa. Heterogena prover är ofta ett problem, speciellt för geokemiska prover, och då kan denna funktion underlätta.

SciAps patenterade teknik bygger på att först skjuta renande pulser för att sedan skjuta analyspulser, en stor fördel då många material är kontaminerade.

Applikationer

Med sin snabbhet och säkerhet finns det många applikationer för LIBS, till exempel:

PMI/QA/QC
Snabb, enkel och nästan oförstörande provning och identifiering av material. Instrumentet jämför resultatet mot ett inbyggt bibliotek på över 400 standardlegeringar. Biblioteket kan även utökas med egna legeringar i användarbibliotek.

Metallåtervinning
LIBS används för att kontrollera innehållet i metallskrot. Efter bara några sekunder identifierar instrumentet alla legeringar.

Gruvindustri
Snabbt, enkelt och tidseffektivt screeningverktyg vid gruvexploatering. LIBS-instrumentet används runt om i världen för att mäta på borrkärnor och markprover på jakt efter olika grundämnen att bryta.