技術介紹：
激光誘導擊穿光譜（LIBS）是一種通過脈沖激光轟擊樣品獲得樣品轟擊面區(qū)域原子發(fā)射光譜的分析方法。其具有快速分析，同時能檢測多種元素等特點。經過幾十年，特別是近20年的研究發(fā)展，LIBS技術已經從實驗室逐步向實際利用領域發(fā)展，如冶金，文物鑒定，考古等方面。而該技術中除了相關的激光器，快速診斷探測器，光譜儀的使用也至關重要。
產品應用：
LIBS系統(tǒng)的主要構成有激光器，聚焦系統(tǒng)，樣品區(qū)域，時序控制系統(tǒng)，信號接收裝置，光譜儀和快速響應探測器（ICCD）等部分組成。如下圖所示：
圖1：LIBS系統(tǒng)主要構架
激光器方面一般使用納秒量級的脈沖激光器，激發(fā)波長以532nm或1064nm為主。當然越是窄脈沖激光器對于樣品靶面的燒蝕損傷越小，因此近年來科學家也開始使用飛秒激光作為激發(fā)源。
快速探測器方面，一般采用ICCD作為標準的LIBS探測器。但是ICCD也并非獨一無二的選擇。由于LIBS信號的產生是在激發(fā)光轟擊后的幾百納秒到幾微秒產生，且持續(xù)時間也有幾微秒到幾十微秒。因此科學家也可以通過時序控制器調節(jié)探測器同激光器之間的延時，用快速的線陣CCD也可以獲得較準時間精度的LIBS信號。
LIBS信號的分析受到很多因素的影響，激光器能量的穩(wěn)定性，探測器的時間精度，時序控制的準確等。近年來，隨著LIBS光譜分析從定性往定量檢測發(fā)展，對于譜儀的要求也越來越高。市場上使用中階梯光柵光譜儀比較廣泛，其特點是可以在一個比較寬的波段范圍里檢測信號。但是為了獲得更高的光譜分辨率，隨之而來檢測范圍也會縮小，同時設備成本也會增加。而傳統(tǒng)C-T（Czerny-Turner）結構的光譜儀有著使用方便，性價比高的特點，目前仍然在LIBS領域有著不可忽視的作用。
C-T結構光譜儀可以根據(jù)需要更換高刻畫線或是低刻畫線光柵來獲得高分辨或是更寬的光譜。相較于中階梯光譜儀，其也有著更高的光通量，從而可以檢測更弱的信號。另外C-T結構光譜儀也較容易實現(xiàn)較高質量的光譜成像，這可以使得我們獲得較高的分辨率和較完美譜線峰型，從而使定量分析變得簡單方便。
北京卓立漢光多年來致力于光譜儀的開發(fā)和研究，在小型化C-T結構光譜儀（Omni系列）領域走出了一條很有特點的發(fā)展之路。
本公司相機推出200mm，320mm，500mm和750mm焦距的C-T光譜儀。750焦距光譜儀，采用1200刻線光柵，可以得到0.03nm的分辨率，輕松解決各種LIBS信號分辨采集。
圖2：科學家利用Omni-500譜儀和ICCD采集到的黨參樣品的成分元素分析
在生物LIBS領域，科學家利用LIBS技術逐漸對植物的重金屬含量分析，中藥的成分分析進行研究，也獲得了很多很有實踐意義的成果。上圖中我們可以看到，信號的信噪比很突出，并且峰型尖銳，很多離著很近的譜峰可以輕松分辨出來。
圖3：我們提供各種光譜儀組合
該類型譜儀有著各種輸入和輸出接口，入口方面可以連接各種光纖，方便采集信號，出口探測器方面可以接PMT，也可以連接市場上多種類型的ISCMOS或是CCD。
國內首推科學級制冷型超快IsCMOS 相機，采用高效超快像增強器，采用**光纖面板耦合工藝技術，配合>95% 量子效率 科研制冷型sCMOS 相機， 實現(xiàn)低噪聲、高速、超快門控拍照。
IsCMOS像增強型相機
● 科學級制冷型IsCMOS
● 18/25mm 大口徑二代高效像增強器
● 光譜響應范圍：S20 光陰極，200-850nm
● 光學快門： <3ns
● 延遲與門控精度：10ps
● 增強器陰極門控*高同步頻率 300KHZ;
● 內置時序控制器DDG
● 耦合方式：1:1 光纖面板耦合
● sCMOS 芯片： 高分辨2048*2048陣列
● 位深： 16bit
● 制冷溫度： 室溫減35度
● *快幀速： 35fps.
● 專業(yè)化數(shù)據(jù)采集控制軟件
獨特亮點
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制冷型IsCMOS |
-10度芯片制冷溫度，有效減低芯片暗噪聲，安靜讀出 |
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超快光學門寬 |
<3ns 陰極光學門寬，實現(xiàn)**測量 |
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內置DDG |
內置精度<10ps 門控與延遲控制發(fā)射器，方便隨心控制 |
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高效光纖錐耦合 |
1:1 高效光纖錐耦合增強器與相機，高通光量 |
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高分辨率讀出 |
400萬像素高分辨率圖像讀出，不忽略細節(jié) |
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16bit, 95% QE |
高動態(tài)范圍，高量子效率，不留缺憾 |
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IOC 模式 |
>300kHZ陰極快門同步頻率，IOC 芯片累積模式下提升信噪比 |
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專業(yè)化軟件 |
采集控制，數(shù)據(jù)處理專業(yè)化界面，簡單 快捷 |
常見型號列表：
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SIC-25U-UV-4M-F |
25mm 增強器，UV-VIS 200-900nm, 2048*2048, 光纖面板耦合 |
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IsCMOS |
SIC-18U-UV-4M-F |
18mm 增強器，UV-VIS 200-900nm, 2048*2048, 光纖面板耦合 |
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SIC-18U-VIS-4M-F |
18mm 增強器，VIS 380-850nm, 2048*2048, 光纖面板耦合 |
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SIC-18F-VN-4M-F |
18mm 增強器，VIS -NIR 400-1100nm, 2048*2048,光纖面板耦合 |
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ICCD |
SIC-18U-UV-6M-L |
18mm 增強器，UV-VIS 200-850nm, 2750*2200, 高分辨率鏡頭耦合 |
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SIC-18F-VN-6M-L |
18mm 增強器，VIS-NIR 400-1100nm, 2750*2200, 高分辨率鏡頭耦合 |
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sCMOS相機 |
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像素陣列 |
2048*2048 |
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陣面尺寸 |
13.3*13.3mm |
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像素大小 |
6.5um*6.5um |
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傳感器類型 |
背照式sCMOS |
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量子效率 |
>95% @600nm |
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讀出噪聲 |
CMS: 1.1e-(Median) / 1.2e-(RMS) |
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暗電流 |
0.15e- / pixel / s@-15℃ |
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曝光時間 |
1ms-10s |
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位深 |
16bit |
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數(shù)字接口 |
UBS3.0 |
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像增強器MCP |
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光陰極 |
S20B |
S25R |
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光譜范圍 |
200-850nm |
380-1100nm |
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峰值量子效率 |
20% @440nm |
22%@720nm |
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等效噪聲（EBI） |
< 2 x 10-7 lux @ 20 °C ± 2 °C |
< 5 x 10-7 Lux |
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光子增益 |
1*104 photon/photon |
1.4*104 |
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有效口徑尺寸 |
18mm & 25mm |
18mm |
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熒光屏 |
P20 /P43 |
P43 |
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輸出窗口 |
1:1光纖面板 |
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光學門控寬度 |
Fast： <3ns; Slow option > =50ns |
Fast < 5ns |
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內部DDG 控制 |
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延遲和門寬調節(jié)范圍 |
0-10s |
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延遲和門寬調節(jié)精度 |
10ps |
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同步接口 |
外觸發(fā)輸入，觸發(fā)輸出，直接觸發(fā)（Direct gate） |
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觸發(fā)信號 |
觸發(fā)閾值 1-5V， 阻抗50歐姆，抖動<100ps |
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觸發(fā)固有延遲 |
<120ns@ 外觸發(fā)，<40ns @ Direct gate 直接觸發(fā) |
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引用文獻：
WangJinmei, YanHaiying, ZhengPeichao, TanGuining,1111002,44(2017)
YongqiangWang, Maogen Sua, Duixiong Sun, ChaoWu, Xiaomin Zhang,Quanfang Lu, Chenzhong Dong,Microchemical Journal,318,137(2018)
Yuanhang Wang,Yang Bu,Yachao Cai and Xiangzhao Wang,Journal of Analytical Atomic Spectrometry,1023,37(2022)
13810146393
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