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LIBS/ LA-ICP-MS|Applied Spectra|雷射剝蝕誘導電漿光譜/質譜分析儀

滿足固體進樣,一次擁有從 ppb 至 % 的濃度級別之樣品中主要成分,微量元素,同位素含量組成分析及元素空間解析的強大串聯系統

雷射剝蝕誘導電漿分光光譜/質譜分析系統 (LIBS/LA-ICPMS),是可直接固體進樣,一次擁有主要元素,微量元素與同位素資訊的雷射光譜/質譜儀。

LIBS = Laser Induced Breakdown Spectroscopy (LA-OES)

LIBS/LA-ICPMS = LA-OES 與 ICPMS 的串聯系統

  • 直接固體進樣,無需前處理過程
  • 能夠進行「全週期表」元素分析,
    -輕元素:C,H,N, Li,Be,B,Mg 等
    -微量/痕量元素
    -同位素
  • 得到上述元素的 2D 空間分佈及縱深度(3D)分析
  • 雷射光源自動調焦系統,不受樣品表面高低影響
  • 可調整取樣面積(5-200 µm),維持樣品完整度
  • 奈秒(ns)、飛秒(fs)雷射脈衝
  • 數秒獲得高解析度數據圖譜
  • 無需真空條件,可在一般環境下直接分析

LIBS/LA-ICPMS利用LA雷射剝蝕技術進行樣品的固體取樣,溶解並激發元素:
1. 元素激發放光:全週期表元素光譜分析(LIBS)
2. 元素奈米顆粒/碎片:微量/痕量元素,同位素分析(ICPMS)

樣品從被雷射剝蝕到光譜/質譜分析的過程:

雷射剝蝕 (LA, Laser Ablation) 是將高功率的雷射光束聚焦到待測樣品表面,對樣品進行微取樣 (剝蝕) 的技術。高功率雷射電漿在奈秒 (ns) 內快速擴散到樣品上,繼續反應形成含有激發態原子,離子及電子,還有奈米顆粒,細小碎片的電漿。

光譜分析 (LIBS):當雷射脈衝結束後,電漿隨即開始冷卻,原先處於激發態的電子降回基態,釋出元素特徵光譜,經光纖收集至偵測器進行分析。藉由換算光譜峰值的強度,得知樣品主要元素組成及其濃度含量。

質譜 (ICPMS) :電漿中的奈米顆粒與細小碎片,由載流氣體傳送到質譜儀進行樣品中微量元素及同位素的分析。

直接固體進樣有什麼好處?

一般常見元素分析儀器如 AAS (Atomic Absorption Spectroscopy,原子吸收光譜儀),ICP-OES (感應耦合電漿原子放射光譜儀),ICP-MS (感應耦合電漿質譜儀)等。然而這些分析儀器只能夠分析液態樣品,表示需要耗費額外的時間和儀器成本進行樣品的前處理,過程中易有污染的可能,且分析端易受到樣品背景基質和譜線的干擾。

不需要樣品前處理即可進行元素分析

LA 雷射剝蝕技術達到的直接固體進樣,不僅省去了額外的處理成本,也降低相對人為操作上危險及污染的機率,也是難以溶解的特殊合金或新興材料的解決之道。由於在化學分析過程中達到對環境友好,減少有害物質排放且增加能源效益,雷射剝蝕也被譽為綠色化學分析技術之一。

在一般大氣下能分析元素週期表所有元素,提供元素在樣品中的深度分析及空間分佈

ICP-OES 放射光譜儀或稱分光光譜儀的分析元素範圍及濃度偵測範圍已能夠滿足一般檢測領域中如環境,農業,食品等對樣品中元素分析的要求,而 LIBS 能夠直接固體進樣之外,也具備元素在樣品空間與深度解析的優勢還有耦合電漿元素激發的限制 (如 C、H、N、F等) 。元素在樣品中 2D/3D 維度中的分佈,比起總量分析的平均濃度資訊可提供更多的參考及追溯性。同樣地,在具有高靈敏的微量元素及同位素分析能力的質譜儀上, LA 技術除了提供有效的固態樣品上樣外,也讓 ICP-MS 能夠進行更精細且準確定點空間與深度的元素分析,減少樣品中低濃度元素受到樣品基質的主要元素所影響的機率。


圖為使用 LIBS 分析得到黏著劑在電極表面及各深度的分佈資訊。


點我了解更多 LIBS 雷射光譜儀 

 

點我了解更多 LA 雷射剝蝕

LIBS/LA-ICPMS 雷射光譜/質譜分析儀可隨時切換使用模式,能夠靈活應用在各種需求:

  • LIBS (雷射剝蝕誘導電漿元素光譜分析儀)

  • LIBS/LA-ICPMS (雷射剝蝕誘導電漿光譜/質譜分析儀)

  • LA-ICPMS (雷射剝蝕-耦合感應電漿質譜分析儀)

雷射剝蝕
LA

  • 無需樣品前處理,直接剝蝕取樣激發
  • 提供高解析度及樣品深度和空間分析
  • 可分析極少量樣品
  • 適用於製程性質相對危險的領域中 (如刑偵,鋰電池,晶元材料等) 的組成分及雜質的辨別

雷射剝蝕誘導電漿元素光譜儀
LIBS

  • 基質/主要成分分析
    輕元素,有機元素(C,H,N,O,Be,Li,Mg,Al,Si 等),鹵素(F,Cl,B,I 等),過渡金屬元素等
  • 克服 ICP-MS 元素分析的限制
  • ppm - %

雷射剝蝕-感應耦合電漿質譜儀
LA-ICP-MS

  • 微量元素成分分析
  • 同位素成分分析
  • ppt - ppm

雷射剝蝕誘導電漿光譜/質譜分析儀
LIBS/LA-ICP-MS Tandem

  • 綜合 LA、LIBS 及 LA-ICP-MS 的所有優點
  • 同時進行主要元素成分及微量元素成分分析
  • LIBS 及 LA-ICP-MS 數據相互輔助,得出樣品完整元素資訊

 


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