Sci-Trace LIBS元素分析系統(tǒng)——全能元素分析實(shí)驗(yàn)室
X-Trace LIBS遙測(cè)元素分析系統(tǒng)——LIBS原位元素分析移動(dòng)實(shí)驗(yàn)室 LIBS技術(shù)全面應(yīng)用解決方案：包括MicroLIBS、μCT與LIBS 3D成像系統(tǒng)技術(shù)方案(AtomTrace研究團(tuán)隊(duì)在世界上最早結(jié)合應(yīng)用μCT與LIBS技術(shù)，參見后面應(yīng)用案例方案)、生物學(xué)應(yīng)用方案、生態(tài)與環(huán)境科學(xué)應(yīng)用方案、土壤科學(xué)應(yīng)用方案、地質(zhì)礦產(chǎn)(包括珠寶鑒定)應(yīng)用方案、材料科學(xué)應(yīng)用方案、考古學(xué)及文物鑒定應(yīng)用方案、刑偵學(xué)應(yīng)用方案、醫(yī)藥學(xué)包括中醫(yī)藥研究應(yīng)用方案等項(xiàng)目合作：包括樣品測(cè)試分析、樣品化學(xué)二維甚至三維分布構(gòu)建、專業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用合作與論文發(fā)表、人才聯(lián)合培養(yǎng)(如博士學(xué)位等)與LIBS技術(shù)培訓(xùn)、實(shí)驗(yàn)室合作等 AtomTrace為您提供全球最頂尖、最全面的LIBS分析技術(shù)方案!
Sci-Trace LIBS元素分析系統(tǒng), All-in-one LIBS system
Sci-Trace LIBS元素分析系統(tǒng)代表了LIBS元素分析與掃描成像的最高技術(shù)境界。整套系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)，具備高度可擴(kuò)展性和兼容性。系統(tǒng)采用專業(yè)光機(jī)實(shí)驗(yàn)臺(tái)面，高度可擴(kuò)展性和兼容性的LIBS樣品激光作用室安裝在實(shí)驗(yàn)臺(tái)面上，樣品激光作用室具備各種端口以連接XYZ三維自動(dòng)調(diào)節(jié)樣品臺(tái)、氣壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)、吹掃系統(tǒng)、等離子體光譜信號(hào)采集系統(tǒng)、頂部及側(cè)面樣品監(jiān)測(cè)系統(tǒng)等，還可連接雙激發(fā)激光模塊、Raman分析、LIFS分析等擴(kuò)展模塊，并具直徑100mm配有激光保護(hù)濾鏡的觀察窗，實(shí)時(shí)觀察樣品反應(yīng)情況;臺(tái)面下為儀器箱，供各種組件靈活、有序、緊湊擺放：左側(cè)隔板可調(diào)，放置激光光源、光譜儀、能量計(jì)、校準(zhǔn)光源等，右側(cè)機(jī)架放有電子控制組件、電腦、激光PSU等、DDG、PSR等;儀器箱具備開啟門，門上有系統(tǒng)電源開關(guān)、指示燈、應(yīng)急開關(guān)、USB插口及鎖等。整套系統(tǒng)有腳輪，便于移動(dòng)和鎖定。
技術(shù)特點(diǎn)：
ü 積20年LIBS技術(shù)研究，頂尖專家團(tuán)隊(duì)精心打造頂尖專業(yè)儀器技術(shù)，并為專業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域提供與時(shí)具進(jìn)的專家支持;購買了Sci-Trace，意味著得到了全球頂尖的專業(yè)團(tuán)隊(duì)技術(shù)支持和實(shí)驗(yàn)室合作
ü 模塊式結(jié)構(gòu)，配置靈活，具備強(qiáng)大的系統(tǒng)可擴(kuò)展性，使您的LIBS元素分析實(shí)驗(yàn)室永遠(yuǎn)保持最新技術(shù)水平，不會(huì)像一般商業(yè)公司制造商提供的系統(tǒng)沒用幾年即很快落伍沒法使用
ü 可方便配置升級(jí)成Micro-LIBS，用于金屬組學(xué)研究(Metalomics)等
ü 可與μCT組合進(jìn)行三維成像分析，用于醫(yī)療診斷等
ü 具備強(qiáng)大的技術(shù)兼容性，可自由選擇最適合的激光光源、光譜檢測(cè)系統(tǒng)及光學(xué)組件，可輕松結(jié)合其它輔助技術(shù)(雙激發(fā)/三激發(fā);LIBS+LIFS;Raman等)(需AtomTrace激光光譜技術(shù)實(shí)驗(yàn)室提供技術(shù)方案)
ü 高端全光譜Echelle光譜儀及EMCCD光譜檢測(cè)器，高穩(wěn)定性、高精確度、高靈敏度，每次可檢測(cè)分析所有波段光譜;可同時(shí)選配Czerny Turner光譜儀及相應(yīng)iCCD或EMCCD等高端光譜檢測(cè)器組成雙檢測(cè)系統(tǒng)，以進(jìn)一步達(dá)到更低的檢測(cè)極限(檢測(cè)極限很大程度上還與樣品本身有關(guān)，專家方案建議極為重要，下圖為雙脈沖、雙檢測(cè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖：1、6為雙脈沖激光器，2為CCD鏡頭用于樣品成像監(jiān)測(cè)，3為等離子體光譜采集光學(xué)系統(tǒng)，4、5分別為Echelle光譜儀和iCCD檢測(cè)器，7為真空樣品激光作用室，8、9分別為Czerny-Turner光譜儀和iCCD檢測(cè)器)
ü 可選配DPSS雙脈沖Nd:YAG激光模塊，二極管泵浦雙脈沖激光器——世界上第一家使用該技術(shù)的LIBS系統(tǒng)，空氣冷卻，高穩(wěn)定性、長壽命(10億次以上脈沖)，可用于單脈沖或雙脈沖激光LIBS
ü 盡顯LIBS技術(shù)優(yōu)勢(shì)：
n 不受樣品狀態(tài)限制，可分析固體、液體(專用分析室)和氣體狀態(tài)的樣品
n 可分析所有元素含量(檢測(cè)極限可達(dá)0.1ppm甚至更低)并形成二維分布圖甚至通過剖面剝蝕分析得到三維元素分布
n 多種樣品臺(tái)架，樣品無需預(yù)處理，可輕松用于環(huán)境監(jiān)測(cè)(土壤污染、微粒或沉積分析、大氣顆粒物、水懸浮液、藻類、突發(fā)事件檢測(cè)等)、巖礦分析、塑料等各種材料分析、土壤分析、植物分析、痕跡溯源追蹤分析、法醫(yī)與生物醫(yī)學(xué)檢測(cè)(牙齒、骨骼、毛發(fā)等)、年輪分析、考古學(xué)檢測(cè)等各種應(yīng)用
n 快速掃描測(cè)量、在線數(shù)據(jù)顯示分析
ü 多樣化高端LIBS樣品激光作用室(LIBS interaction chamber)，有開放式樣品操作臺(tái)、籠式樣品激光作用室及真空樣品激光作用室供選配，其中開放式操作臺(tái)可升級(jí)為籠式或真空式，籠式可升級(jí)為真空樣品激光作用室
ü真空樣品激光作用室為模塊式高度可擴(kuò)展和高度兼容系統(tǒng)，激光“密封”在室內(nèi)作用于樣品，具備激光過濾器觀察口，確保分析過程的安全;三維樣品自動(dòng)操作、自動(dòng)聚焦，可產(chǎn)生不同角度不同側(cè)面格式的2D圖像(2D mapping);集成有激光聚焦、等離子體輻射采集、CMOS鏡頭、激光濾波器等光學(xué)元件;具備各種可擴(kuò)展端口以便升級(jí)擴(kuò)展各種配件及雙脈沖LIBS、LIBS+LIFS、拉曼光譜、IR光譜、光致發(fā)光(photoluminescence)等
ü 主輸入模塊(Primary Input Module)可以不同角度、不同強(qiáng)度四象限LED照明(以得到最佳照明成像)、在線成像觀測(cè)(另具備二級(jí)側(cè)面成像觀測(cè)模塊)、激光聚焦及激光光斑調(diào)控(可選配Laser spot size module)
ü 整套系統(tǒng)便于維護(hù)、檢修、升級(jí)、擴(kuò)展——甚至不需要費(fèi)時(shí)費(fèi)力運(yùn)回原廠即可就地檢修、就地升級(jí)、就地?cái)U(kuò)展
ü 系統(tǒng)控制軟件控制所有連接模塊及樣品照明控制、樣品在線成像觀測(cè)、操作臺(tái)自動(dòng)控制、真空樣品激光作用室氣壓調(diào)控、樣品自動(dòng)清潔、惰性氣體調(diào)控、激光調(diào)控及檢測(cè)器調(diào)控、等離子體光譜采集等
ü 數(shù)據(jù)處理分析軟件功能強(qiáng)大、界面友好，用于光譜輸入輸出、編輯處理、運(yùn)算、數(shù)據(jù)可視化、曲線校準(zhǔn)與優(yōu)化、峰值辨識(shí)、統(tǒng)計(jì)分析(包括ANN、DFD、PCA主成分分析、聚類分析等)、元素二維分布圖等等，數(shù)據(jù)庫包括NIST數(shù)據(jù)庫及歐盟CEITEC激光光譜學(xué)實(shí)驗(yàn)室LIBS數(shù)據(jù)庫(DFD功能等參見下面軟件界面圖)
X-Trace LIBS元素遙測(cè)分析系統(tǒng)
Mobile laboratory for in-situ spectrochemical analysis
X-Trace LIBS元素遙測(cè)分析系統(tǒng)由CEITEC/Atomtrace激光光譜學(xué)實(shí)驗(yàn)室研制生產(chǎn)，是世界上獨(dú)一無二的LIBS元素原位遙測(cè)分析系統(tǒng)，遙測(cè)距離可達(dá)20m以上。系統(tǒng)由遙測(cè)探頭(Stand-off detection module)和主機(jī)系統(tǒng)(Transport module，移動(dòng)式平臺(tái))組成，由主機(jī)系統(tǒng)控制脈沖激光經(jīng)遙測(cè)探頭遠(yuǎn)距離打到被測(cè)物體表面并形成等離子體，等離子體光譜由遙測(cè)探頭采集聚焦傳輸?shù)街鳈C(jī)系統(tǒng)進(jìn)行分析，遙測(cè)探頭高分辨率CCD鏡頭用于觀測(cè)、定位和記錄樣品表面狀況。遙測(cè)探頭可上下左右自動(dòng)調(diào)控旋轉(zhuǎn)移動(dòng)，可放置在主機(jī)系統(tǒng)的移動(dòng)式平臺(tái)上，也可單獨(dú)固定在強(qiáng)固專用三腳架上;另具手持式光纖遙測(cè)探頭(Fiber optic module with hand probe),用于手持探頭近距離測(cè)量。移動(dòng)平臺(tái)集成有光譜儀、檢測(cè)器、控制系統(tǒng)、光機(jī)結(jié)構(gòu)等模塊。整機(jī)采用模塊式結(jié)構(gòu)，可根據(jù)不同的需求應(yīng)用靈活組合。
不必要再將物質(zhì)分析研究拘泥于實(shí)驗(yàn)室，X-Trace 的激光誘導(dǎo)擊穿光譜分析( LIBS )技術(shù)，使您可以將實(shí)驗(yàn)室移至任何樣品處，進(jìn)行真正的物質(zhì)原位測(cè)量及原位化學(xué)分析!
技術(shù)特點(diǎn)：
ü Stand-off LIBS 與Remote LIBS專利技術(shù)，原位非接觸測(cè)量分析，遙測(cè)距離可達(dá)20m甚至更遠(yuǎn)，對(duì)于不能到達(dá)接觸的物體、危險(xiǎn)環(huán)境的物體，X-trace是唯一的理想選擇!
ü 可手持光纖探頭原位激光脈沖聚焦沖蝕測(cè)量，遙測(cè)距離0-6m(光纖長度7m)，光斑小于0.5mm
ü 模塊式結(jié)構(gòu)組成，配置高度靈活、系統(tǒng)高度可擴(kuò)展，易于拆卸組裝、便于運(yùn)輸，方便操作、移動(dòng)等
ü 高端LIBS系統(tǒng)，高端全光譜Echelle光譜儀及EMCCD光譜檢測(cè)器，高穩(wěn)定性、高精確度、高靈敏度，自動(dòng)定位聚焦于被測(cè)樣品
主要參數(shù)指標(biāo)：
1. 強(qiáng)度鋁合金框架移動(dòng)平臺(tái)，不銹鋼板，具4x260mm移動(dòng)輪和4個(gè)固定腳、2個(gè)折疊把手，控制面板包括電源開關(guān)、計(jì)算機(jī)開關(guān)、2xUSB端口及SMA、DVI、以太網(wǎng)端口等
2. 移動(dòng)平臺(tái)具前后雙開啟門，前門面對(duì)PC、激光PSU與脈沖發(fā)生器等，后門面對(duì)光譜儀等，便于維護(hù)、檢修、升級(jí)、擴(kuò)展等
3. Echelle分級(jí)光柵光譜儀，光譜范圍200-1100nm，分辨能量達(dá)5000λ/FWHM;可選配Czerny-Turner光譜儀
4. EMCCD光譜檢測(cè)器，光譜范圍200-1100nm，QE(光量子效率)65%QE@530nm、24%@200nm，頻率30Hz
5. Q-Switch pulsed Nd:YAG激光，閃光泵浦激光器，激光能量200mJ@532nm，8ns脈閃，頻率20Hz
6. 遙測(cè)探頭遙測(cè)距離：6-20m，自動(dòng)聚焦，光斑小于1.5mm，脈沖能量200mJ
7. 激光聚焦：伽利略望遠(yuǎn)鏡，5倍光束放大，BK7透鏡，AR@532nm，抗反射增透膜，機(jī)動(dòng)化聚焦6米至無窮遠(yuǎn)
8. 光譜信號(hào)采集：牛頓望遠(yuǎn)鏡，12”初級(jí)UV增強(qiáng)鍍鋁反射鏡和2”次級(jí)UV增強(qiáng)鍍鋁反射鏡，MgF2鍍膜，機(jī)動(dòng)化聚焦6m至無窮遠(yuǎn)，多模高羥基硅550(直徑)μm光纖，190-1200nm，SMA端口，鎧裝
9. 遙測(cè)探頭±90°機(jī)動(dòng)化旋轉(zhuǎn)，0.1弧分分辨率;機(jī)動(dòng)化仰角-14°～33°，分辨率0.1弧分
10. 手持光纖探頭測(cè)量距離0-6m，光斑小于0.5mm，脈沖能量最大25mJ;抗反射增透膜激光聚集透鏡，UVFS集光光纖準(zhǔn)直器，具測(cè)量開關(guān)按鈕;多模高羥基硅550μm光纖(直徑)，190-1200nm;SMA端口，多模高能910μm光纖，400-2200nm，HP SMA端口，鎧裝
11. 控制軟件基礎(chǔ)功能與控制：樣品成像觀測(cè)，遙測(cè)模塊旋轉(zhuǎn)、仰角控制及自動(dòng)聚焦，原位樣品距離測(cè)量
12. 控制軟件激光與檢測(cè)器設(shè)置：脈沖激光能量及重復(fù)頻率設(shè)置、檢測(cè)延遲設(shè)置、曝光時(shí)間設(shè)置
13. 測(cè)量設(shè)置：?jiǎn)吸c(diǎn)測(cè)量、2D成像設(shè)置、清潔脈沖數(shù)量設(shè)置，毎點(diǎn)快照數(shù)量及累積設(shè)置等
14. 樣品三維移動(dòng)操作、XYZ自動(dòng)定位、設(shè)置XYZ坐標(biāo)文件、定義分析點(diǎn)、輸出坐標(biāo)文件包括選擇的分析元素相對(duì)濃度
15. 軟件系統(tǒng)包括系統(tǒng)控制、樣品觀測(cè)與自動(dòng)聚焦、光譜采集、光譜分析處理、化學(xué)成像、(自動(dòng)2D成像)、元素數(shù)據(jù)庫、校準(zhǔn)曲線形成等
16. 大小107x78x158cm，175kg
應(yīng)用方案、案例，Applications & Solutions
1. 生命科學(xué)應(yīng)用方案與案例
CEITEC/AtomTrace LIBS研究團(tuán)隊(duì)很早就關(guān)注到LIBS技術(shù)在生命科學(xué)包括生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用。
2005年，Jozef Kaiser博士(Atomtrace公司科學(xué)主任、布爾諾大學(xué)教授、激光光譜學(xué)研究室負(fù)責(zé)人、CEITEC物質(zhì)特性與表面科學(xué)研究部主任)等在European Physical Journal上發(fā)表了“Mapping of the metal intake in plants by large-field X-ray microradiography and preliminary feasibility studies in microtomography”(Eur.Phys.J. D 32, 113-118);2006年又利用LIBS飛秒激光光譜分析技術(shù)研究分析了植物樣品鐵、錳元素的分布并首次作出完整葉片鐵元素的二維分布圖(參見右圖)，并發(fā)表了“Femtosecond laser spectrochemical analysis of plant samples”(Laser Phys.Lett.3, No.1, 21-25, 2006)
2007年至2010年，以Kaiser博士為代表的研究團(tuán)隊(duì)利用μCT與飛秒激光誘導(dǎo)擊穿光譜技術(shù)(LIBS)及LA-LCP-MS等技術(shù)，對(duì)向日葵等植物組織中重金屬元素吸收積累進(jìn)行了研究分析，先后發(fā)表論文：
1) Monitoring of the heavy-metal hyperaccumulation in vegetal tissues by X-ray radiography and by Femto-second laser induced breakdown spectroscopy. Microscopy research and technique 70:147-153, 2007;
2) Utilization of laser induced breakdown spectroscopy for investigation of the metal accumulation in vegetal tissues. SpectrochimicaActa Part B 62:1597-1605;
3) Investigation of heavy-metal accumulation in selected plant samples using laser induced breakdown spectroscopy and laser ablation inductively coupled plasma mass spectrometry. Appl. Phys. A 93:917-922, 2008;
4) Multi-instrumental analysis of tissues of Sunflower plants treated with Silver(I) ions—plants as bioindicators of environmental pollution
5) Mapping of lead, magnesium and copper accumulation in plant tissues by laser-induced breakdown spectroscopy and laser-ablation inductively coupled plasma mass spectrometry. SpectrochimicaActa Part B 64:67-73, 2009;
6) Sunflower plants as bioindicators of environmental pollution with lead(II) ions. Sensors 9:5040-5058, 2009;
7) Detection of lead in Zea mays by dual-energy X-ray Microtomography at the SYRMEP Beamline of the ELETTRA Synchrotron and by Atomic Absorption Spectroscopy. Microscopy Research and Technique 73:638-649, 2010;
8) Determination of plant thiols by liquid Chromatography Coupled with Coulometric and Amperometric Detection in Lettuce treated by lead(II) ions. Electroanalysis 22 No.11:1248-1259, 2010
CEITEC/Atomtrace LIBS研究團(tuán)隊(duì)不僅最早利用LIBS技術(shù)作出完整葉片元素分布圖，還最早利用LIBS技術(shù)與顯微CT(μCT)相結(jié)合進(jìn)行三維化學(xué)成像構(gòu)建。上述研究成果奠定了以Kaiser博士等為代表的激光光譜學(xué)實(shí)驗(yàn)室LIBS技術(shù)在全球生命與環(huán)境科學(xué)應(yīng)用領(lǐng)域的領(lǐng)先地位。
左圖為向日葵根截面顯微CT，右圖為鉛金屬在向日葵根的分布圖(源自J.Kaiser等，2007)
左圖為重金屬污染模型，右圖為玉米、向日葵及生菜LIBS元素分析葉片鉛、鎂濃度二維分布圖
2010年，以Kaiser為代表的激光光譜學(xué)實(shí)驗(yàn)室利用LIBS技術(shù)結(jié)合μCT技術(shù)，對(duì)蛇的畸形性骨炎脊椎骨元素包括Ca、Al、P、Na等分布進(jìn)行了研究分析，并發(fā)表了“Investigation of the osteitisdeformans phases in snake vertebrae by double-pulse laser-induced breakdown spectroscopy”(Anal. Bioanal. Chem. 398:1095-1107, 2010)
上圖為蛇脊椎μCT，下圖為蛇正常脊椎骨(a)與病理脊椎骨(b)鈣、磷二維分布圖
實(shí)驗(yàn)室研究團(tuán)隊(duì)還對(duì)LIBS技術(shù)在古生物學(xué)、考古學(xué)方面的應(yīng)用進(jìn)行了研究，下面為史前動(dòng)物牙齒研究分析結(jié)果(參見論文：Multielemental analysis of prehistoric animal teeth by laser-induced breakdown spectroscopy and laser ablation inductively coupled plasma mass spectrometry. Applied Optics 49 No.13:191-199, 2010)，該研究對(duì)于年輪元素分布與環(huán)境變遷研究同樣具有重要意義。
分別用LIBS技術(shù)和LA-LCP-MS技術(shù)所做的史前動(dòng)物牙齒Sr/Ca和Sr/Ba分布圖。
骨片圖片可清晰顯示年輪(暗色為冬季、白色為夏季)
2012年，Kaiser博士等根據(jù)多年的研究成果和同行研究情況，撰寫發(fā)表了綜述性文章“Trace elemental analysis by Laser-induced breakdown spectroscopy---biological applications”(Surface Science Report 67:233-243, 2012)
實(shí)驗(yàn)室還應(yīng)用LIBS技術(shù)對(duì)藻類進(jìn)行了大量研究(參見后面“液體LIBS元素分析應(yīng)用案例和方案”)，并于2014年發(fā)表了綜述性文章“Algal biomass analysis by laser-based analytical techniques---a review”(Sensor 14:17725-17752, 2014)
2. 地質(zhì)礦產(chǎn)應(yīng)用
CEITEC/Atomtrace激光光譜學(xué)實(shí)驗(yàn)室對(duì)LIBS在地質(zhì)礦產(chǎn)方面的應(yīng)用進(jìn)行了大量研究，在2014年發(fā)表的“Two dimensional elemental mapping by laser-induced breakdown spectroscopy”(Spectroscopy Europe 26 No.6:6-10, 2014)學(xué)術(shù)論文中，對(duì)砷鉑礦、黃銅礦Pt、Pb、Ni等的表面元素分布進(jìn)行了2D甚至結(jié)合μCT進(jìn)行了三維構(gòu)建。
CEITEC/Atomtrace激光光譜學(xué)實(shí)驗(yàn)室對(duì)LIBS在地質(zhì)礦產(chǎn)方面的應(yīng)用進(jìn)行了大量研究，在2014年發(fā)表的“Two dimensional elemental mapping by laser-induced breakdown spectroscopy”(Spectroscopy Europe 26 No.6:6-10, 2014)學(xué)術(shù)論文中，對(duì)砷鉑礦、黃銅礦Pt、Pb、Ni等的表面元素分布進(jìn)行了2D甚至結(jié)合μCT進(jìn)行了三維構(gòu)建。
左圖為黃銅礦樣本，樣本來源于西伯利亞塔爾納赫(Talnakh);右圖為μCT及應(yīng)用LIBS分析技術(shù)三維構(gòu)建的方鉛礦脈沉積
鈾是人類最有前景的能量來源，原位檢測(cè)鈾的存在與否極為重要，鈾礦檢測(cè)的主要挑戰(zhàn)是其復(fù)雜的光譜發(fā)射和高密度光譜曲線——甚至超出了一般的光譜儀檢測(cè)能力。CEITEC激光光譜學(xué)實(shí)驗(yàn)室利用LIBS技術(shù)，通過ANN(人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò))信息處理技術(shù)和PCA(主成分分析)，對(duì)沙巖鈾礦進(jìn)行了測(cè)量分析。
左圖：ANN SOM(組織映射圖)特定光譜區(qū)域響應(yīng)(紅色圓點(diǎn)為高、藍(lán)色為低);中圖：沙巖樣品化學(xué)分布圖，Class1(淡黃色)代表高鈾濃度分布，Class3(深棕色)代表氧化硅分布，Class2為鈾和氧化硅的混合區(qū);右圖：鈾礦密度分布
3. 液體(水懸浮液)LIBS元素分析
早在2000年，布爾諾科技大學(xué)激光光譜學(xué)實(shí)驗(yàn)室OtaSamek及Jozef Kaiser博士等即發(fā)表了“Application of laser-induced breakdown spectroscopy to in situ analysis of liquid samples”(Opt.Eng. 39(8) 2248-2262, 2000)。2012年，CEITEC激光光譜學(xué)實(shí)驗(yàn)室研究團(tuán)隊(duì)與PSI公司合作，在《SpectrochimicaActa Part B》發(fā)表了“Application of laser-induced breakdown spectroscopy to the analysis of algal biomass for induxrial biotechnology”,該研究利用LIBS技術(shù)和特制液體樣品激光作用室，分析了鉀、鎂、鈣、鈉等與藻類至關(guān)重要的元素及銅等毒性重金屬元素積累。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案為兩種，一種為利用真空樣品激光作用室對(duì)藻類生物膜進(jìn)行測(cè)量分析，另一種利用特制液體樣品激光作用室分析液體中的微藻目標(biāo)元素(參見下圖)
左上圖：生物膜測(cè)量分析方案示意圖;左下圖：藻類懸浮液測(cè)量分析方案設(shè)計(jì)示意圖;
右圖：生物膜脈沖激光剝蝕孔
近幾年來，CEITEC激光光譜學(xué)實(shí)驗(yàn)室研究人員對(duì)液體元素分析進(jìn)行了系列研究，在LIBS液體(包括水懸浮液)元素分析領(lǐng)域處于國際最前沿，可以提供各種最佳解決方案。下圖為分析水中重金屬元素(銅)的方案圖：
4. 納米材料
納米技術(shù)是當(dāng)今材料技術(shù)的熱點(diǎn)，其中量子點(diǎn)(Quantum dots，QDs)及其應(yīng)用(如作為生命科學(xué)量子點(diǎn)標(biāo)記、癌細(xì)胞成像等)被認(rèn)為是最有前景的納米顆粒。而在這些應(yīng)用中，必須精確檢測(cè)QDs并定性定量測(cè)量其空間分布，目前檢測(cè)方法復(fù)雜、耗時(shí)且昂貴，CEINEC/Atomtrace激光光譜學(xué)實(shí)驗(yàn)室利用LIBS技術(shù)，將不同劑量、不同PH值鎘(Cd)QDs溶液注射到濾紙上，測(cè)量分析了QDs的空間分布，為利用LIBS技術(shù)進(jìn)行QDs快速檢測(cè)提供了重要的技術(shù)應(yīng)用方案。
