飞秒激光剥蚀及光谱分析系统

系统功能
J200飞秒激光进样及光谱分析系统是目前最顶级的激光剥蚀进样系统。系统在几乎无热效应和元素分馏的情况下,准确的对样品进行计量剥蚀,同时,对所有类型的样品都可采用无需基体匹配的校正,从而进行高精度的LA-ICP-MS分析。同时,系统的光谱分析模块能够接收等离子体发射光谱进行快速全元素扫描。系统可用于地质岩石、海洋矿物、微量物证等各种样品的微区分析、全元素和同位素分析等。
NanoSpotFemstoSpot
LA-ICP-MS 的量子级飞跃
J200飞秒激光进样及光谱分析系统是LA-ICP-MS技术向高精度、高准确度、高灵敏度水平发展的重大突破。J200在确保元素不分馏的情况下,均匀剥蚀样品,这意味着剥蚀的颗粒能真实地代表样品的化学特性,这是采用长脉冲激光技术无法达到的。

减少样品的依赖性,比雾化技术精度高
J200飞秒激光进样及光谱分析系统分析精度高,且没有热效应。而采用长激光脉冲的纳秒级系统,会发生多种热过程,改变剥蚀样品的数量和化学成分,如改变热特性等;并且无论采用什么波长,如266nm, 213nm 193nm, 为了准确定量的分析元素和同位素,需要高精度的、与测量样品相匹配的标准物质。J200剥蚀均匀一致,剥蚀的样品颗粒能真实代表样品的化学特性,无需高度匹配的标准物质,也能进行高精度LA-ICP-MS测量。

均匀一致的粒径确保高精度、高灵敏度测量
Pb208信号

采用Femto LA系统得到两种不同NIST铜标准物质中的208Pb信号
与采用雾化技术测量结果的可比性

J200系统产生的样品颗粒均匀一致,且尺寸分布合理,一般在10-190nm,运输效率高。这些到达ICP源的颗粒能完全被解离,产生稳健、恒定的瞬时ICP-MS信号。用户可完全依靠J200系统输送高质量的样品颗粒到ICP-MS 系统。而长激光脉冲系统产生的样品颗粒大(通常150nm以上,有的可达微米级),驻留在输送管中,导致运输效率低,并且降低了分析的灵敏度。大样品颗粒还会在ICP-MS的瞬时信号中产生峰值,导致测量精度降低。

元素的分馏最少
LA-ICP-MS测量过程中引起元素或同位素分馏的两大主要过程:(1)非化学计量物质剥蚀的热过程;(2)大样品颗粒在ICP源不完全消解。J200施加高能激光的时间比长脉冲系统短,最短可达1/10000J200系统通过非热过程,施加超高激光辐射剥蚀样品,产生的颗粒能在ICP源完全消解,确保在测量过程中获取高精度、稳定的元素或同位素信号。
ICP-MS信号飞秒剥蚀颗粒

左:ICP-MS瞬时信号波动少,且集成的高强度导致精度和检测灵敏度的提高。 右:飞秒激光剥蚀产生的均匀颗粒

强大的软件,实现与ICP-MS仪器协同操作
系统软件功能直观、带图形界面,易浏览不同的样品区域,设立灵活的采样方式。采用双向通信控制,协同操作ICP-MS仪器。用户通过设置系统参数可实现自动测量。
software
硬件控制简单、方便
系统软件控制所有硬件。只需简单点击tab键,用户即可检查飞秒激光、气流系统、光模块、3-D操作台、自动高度调节传感器、样品室等部件的工作状态,不同用户组可赋予不同的使用权限。
software-mapping
获取勾边样品图像,制定复杂的激光采样模式
软件提供大的视频窗口,显示勾边的、详细的样品图像。用户在样品图像上可任意编辑激光采样模式,包括光栅线、曲线、直线、随机点、任意尺寸网格或预先编制的模式。即使是形状怪异的结构也能分析。

双照相系统扫描样品
J200 内置双摄像系统,分别用于广角和高倍成像。用户先获取样品的广角图像,然后在图像上浏览不同的位置,高倍放大选定点。
software-照相系统
智能气流控制,最大限度地获取ICP-MS等离子体的稳定性和分析性能
系统软件具备智能输送和补充气控制功能,使每种气体按预定的方式达到设定值,同步开关确保稳定的ICP-MS等离子体状态,防止突然冒火焰。预设阀配置可选择氩气或氦气作为输送气或补充气。

处方功能让系统自动运行
用户可将多个硬件部件运行命令集合,并按时间顺序排列,形成处方。制定完成的处方,以后也可以调用。多个处方可编制成组,自动顺序执行,使测量工作高度自动化。可简单采用“recall”命令调用处方,重复实验,也可复制部分处方,结合新的命令,完成新的采样过程。

LALIBS技术相结合
Ga-Libs&ICP-MS

Ga元素的LIBS信号和ICP-MS信号的相关性

J200系统象征了激光剥蚀分析仪器的真正创造性发展。J200LA-ICP-MS分析与激光光谱分析技术相结合,J200接收等离子体发射光进行快速光谱分析,同时将激光剥蚀颗粒高效传输至ICP-MS系统,两者相互促进和补充。首先,光谱分析能够测量LA-ICP-MS难测量的元素如F , O, N, H C。其次,飞秒 LA-ICP-MS测量痕量元素同位素的同时,LIBS能够测量常微量元素。再次,LIBS信号可用于归一化飞秒 LA-ICP-MS信号,提高测量精度。
Ga-1Ga-2

Ga元素的LIBS信号对Mn元素LA-ICP-MS校准曲线的归一化处理