用于激光诱导击穿光谱(LIBS)的半导体泵浦固体激光器
近年来,借助其快速、无损的元素分析特点,激光诱导击穿光谱(LIBS)技术已在工业的检测、环境的监测、材料的科学研究等领域都表现出其巨大的潜力和广阔的应用前景。其核心在于利用高能量激光脉冲瞬间激发样品产生等离子体,通过分析等离子体发射光谱实现对材料成分的精准检测。而LIBS系统的“心脏”——激光器的性能的高低直接就决定了分析的精度和工作的效率。
LIBS技术简介
LIBS技术基于激光与物质相互作用的基本原理:
等离子体形成:通过对高能的激光脉冲的聚焦将其瞬时的将样品的表面上的物质全部气化形成了高温的等离子体。
光谱发射:等离子体中的原子和离子在退激过程中发射特征光谱。
成分分析:通过对特征的光谱的采集与分析,光谱仪就可对元素的性质(即其所具有的特征的谱线)作出定性与定量的分析。
LIBS技术另外的优点就是,无需复杂的样品前处理,可实现对固体、液体、气体等多种形态样品的快速多元素分析,尤其适用于工业现场的在线检测和远程分析。
LIBS的广泛应用
工业材料分析:如铝合金成分检测、金属废料分选、薄膜材料成分分析等。
环境监测:土壤中的重金属检测、水体中的污染物质分析。
科研领域:古建筑材料的分析、古董艺术的分析、深海的探测等。
生物医学:血清疾病标志物识别筛查、组织元素分布成像等。
依托于对LIBS的应用,我们就能在铝的回收工业中将废铝的合金快速的分类出来,从而大大地提升了对资源的再利用的效率;同时也就能对如Al-In-Sn-O等的透明的导电的薄膜的元素的比例的分析出一手的数据,从而对其优化其更好的光电的性能等。
用于LIBS的激光器的特点
为实现稳定的等离子体激发和高质量光谱信号,用于LIBS系统的激光器需要具备:
高单脉冲能量(通常为毫焦级):高单脉冲的能量的保证了样品的能有效的被击穿,进而产生了足够的强度的等离子体。
短脉冲宽度(纳秒级):不仅能使得峰值的功率得到大大地提升同时也能较好的降低了其对被测的元器件的热效应,对于一些对高温的敏感的元器件都能起到较好的保护作用。
优秀光束质量:小而均匀的光斑的特点,极大地提高了其在空间的分辨率。
基于传统的闪光灯泵浦激光器的能量的不断的提高,其体积的庞大、重复频率的低等一系列的缺陷也随之而来,而目前半导体泵浦的固体激光器(DPSSL)就以其紧凑的结构、高的效率、稳定的工作等已初步成为了LIBS系统的理想的选择之一。
为LIBS量身定制的RealLight半导体泵浦固体激光器
RealLight推出的PQE系列半导体泵浦固体激光器专为LIBS应用优化,具备以下特性:
波长:1064 nm
单脉冲能量:10 mJ
重复频率:10 Hz
脉冲宽度:<3 ns
紧凑设计:能以极小的体积便捷地与各类的便携式或在线的LIBS系统相集成

RealLight的PQE系列半导体泵浦固体激光器输出的激光脉冲兼具高能量与短脉宽,不仅能够有效地激发等离子体,同时还能大大地抑制了背景噪声,配合上非门控探测器,即可实现高信噪比的光谱采集。
随着LIBS技术的不断发展,要走向便携化、智能化、商业化,结构紧凑且兼具高性能的激光器必不可少。RealLight自主研发的用于LIBS的半导体泵浦固体激光器的参数性能优秀、设计可靠,是为用户提供精准分析的核心动力。
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