在线检测|LIBS在线分析仪

2012年美国火星探测车登陆火星对其进行现场勘测，采用LIBS远距离分析仪。该仪器的脉冲激光器向数米至数十米的目标发射激光束，目标微区被激发产生等离子体光斑，然后用光谱仪记录被激发原子退激产生的特征光谱线，对火星岩石或土壤进行元素组成分析。

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。自从LIBS技术问世以来，该技术就被为是一种前景广阔的新技术，将为分析领域带来众多的创新应用，未来前景非常可观。

LIBS（Laser-induced breakdown spectroscopy）激光诱导击穿光谱技术是光谱分析领域一种崭新的分析手段，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)，使样品激发发光，这些光随后通过光谱系统和检测系统进行分析。这种技术对材料中的绝大部分无机元素非常敏感，通过软件算法可以对光谱进行进一步的定量分析。

测量原理

1、多元素同时测定，周期表上几乎所有元素都可分析，从H、He等轻元素至超铀元素。

2、灵敏度高，分析速度快，原则上1个激光脉冲就是1张全谱，一般几飞秒就可以完成一次测定。

3、具有完整元素和远程分析的能力。

4、测量对象状态不受限制，可以是固体、气体或液体。

光谱特征

江苏迪泰克精密仪器有限公司与中科院沈阳自动化研究所共同开发黄铜棒生产线智慧化感知与控制应用系统。目前，已成功将LIBS在线分析仪应用于有色金属领域，开发出熔融黄铜元素成分在线分析装置，采用LIBS技术对熔融黄铜元素成分进行在线检测。

设计方案

实现铜水中Cu、Zn、Pb、Fe、Sn、Ni等元素的在线测量并实时显示浓度变化趋势，熔融黄铜元素成分在线分析时间≤2min，其中主量元素Cu测量准确度和重复性≤1%；Zn的测量准确度和重复性≤2%；微量元素测量准确度和重复性≤10%，能够现场快速反馈熔液成分，节约了取样、冷却和化验时间。

LIBS克服了传统检测高温、高复杂环境的缺陷，进行实时在线检测，自动调节控制，是优化生产，节能降耗，实现智能制造的有效途径，弥补了传统元素分析方法的不足，可以应用于工业现场的在线检测。

由于LIBS技术原位在线快速检测的优点，应用领域基本概括了工业生产领域的方方面面。

在选矿工业中，矿浆的品位决定着精矿的产出。LIBS可对矿浆品位实现快速检测，对矿浆中的P、Mg、Al、Fe、Si等元素的在线检测。

在水泥生产中，组成水泥的成分含量，直接影响着水泥的质量。LIBS可实现对水泥中Ca、Si、Al、Fe、Mg等元素进行在线检测。

LIBS技术还可以用来进行海洋探测。“发现”号揽控潜水器上就配备了LIBS系统，可随着潜水器下潜至4500米深度，进行深海资源的探测。

“发现”号探测器

此外，LIBS技术还能在土壤污染、水资源污染、大气、金属分拣、爆炸物残余、肉产品质量、粮食、塑料分拣等方面发挥重要作用。

未来公司将继续扩大应用范围，为实现工业智能制造、碳达峰、碳中和等在线装备提供核心技术支持。例如：煤矿快速配煤方面，实现产品性能稳定的不同质量的煤品；矿山开采方面，实现矿石的含量快速分析，不同品质的矿石自动分类；水泥生产单位，在生产过程控制水泥配方的质量，节省能耗提升品质。以上所列均与公司现研发的在线检测设备基础上实现不同的应用场景，为未来的市场开拓奠定了基础，实现国家提出节能减排、工业4.0、智慧矿山等领域提供技术支持，为未来百亿市场提供技术储备。