激光分析儀是一種利用激光技術(shù)進行定量和定性分析的儀器,廣泛應(yīng)用于化學(xué)、環(huán)境監(jiān)測、材料科學(xué)、生物醫(yī)學(xué)等多個領(lǐng)域。它們可以通過不同的原理和方法,如光譜分析、激光散射、激光誘導(dǎo)擊穿光譜(LIBS)等,對樣品進行高靈敏度和高精度的分析。由于其優(yōu)的分析能力和非接觸性特點,在科研、工業(yè)以及安全領(lǐng)域中的應(yīng)用越來越普及。
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激光分析儀的工作原理:
1.光譜分析:激光光源發(fā)出的光線被樣品吸收或散射,隨后通過光譜儀收集到的信號被轉(zhuǎn)換為電信號并進行分析。根據(jù)樣品對不同波長的吸收或發(fā)射特性,可以確定其組成成分和濃度。這種方法常用于原子吸收光譜(AAS)和熒光光譜分析。
2.激光散射:激光束照射到樣品上,經(jīng)過樣品時會發(fā)生散射。通過測量散射光的強度及其角度分布,可以獲取樣品中顆粒的大小、形狀和濃度等信息。這種技術(shù)常用于顆粒物分析和液體中溶質(zhì)的監(jiān)測。
3.激光誘導(dǎo)擊穿光譜(LIBS):通過聚焦激光在樣品表面產(chǎn)生高溫等離子體,激發(fā)樣品中的原子和分子。隨著等離子體冷卻,樣品中原子發(fā)生輻射,并發(fā)出特定波長的光,隨后通過光譜分析獲取樣品的元素組成和濃度信息。
4.拉曼光譜:通過激光照射樣品,探測散射光中發(fā)生頻移的成分。拉曼光譜可以提供分子的振動模式信息,廣泛應(yīng)用于化學(xué)成分分析和生物樣品的檢測。
激光分析儀的應(yīng)用領(lǐng)域:
1.環(huán)境監(jiān)測:用于監(jiān)測空氣、水質(zhì)、土壤中的污染物及其濃度變化??梢詼y量二氧化碳、氮氧化物及揮發(fā)性有機化合物等污染物。
2.材料科學(xué):在材料研發(fā)和生產(chǎn)過程中,對材料進行成分分析及質(zhì)量控制??梢杂行z測合金中的元素組成、材料的微觀結(jié)構(gòu)及性質(zhì)。
3.制藥行業(yè):在制藥過程中,對活性藥物成分進行定量分析及其雜質(zhì)的檢測,以確保藥品的質(zhì)量和安全性。
4.食品安全:用于分析食品中的有害物質(zhì)、農(nóng)藥殘留及重金屬等,保障消費者的健康安全。
5.生物醫(yī)學(xué):在臨床診斷中提供生物樣本的成分分析,幫助檢測疾病及其發(fā)展狀態(tài)。如血液、組織層析的成分分析。
6.安全檢測:在安檢行業(yè),可以用于檢測爆炸物等危險品,保障公共安全。