星课堂 | “一眼”看透物质成分,还能“上天入海”的LIBS技术!

文摘   2024-09-10 09:10   安徽  


金星智控带你感知工业科技的魅力

# 星课堂

                       LIBS技术              



你知道

“祝融号”火星车探测火星表面土壤成分

“蛟龙号”载人深潜器探测深海资源

用的是什么黑科技吗?

➜ ➜ ➜

是一种叫LIBS的技术

它因具有“一眼”看透物质成分的神奇能力

在2004年被誉为

“未来分析检测领域的超级巨星”

🌟🌟🌟🌟🌟

本期《星课堂》给各位小主科普一下

  什么是LIBS技术?



LIBS全称

Laser-Induced Breakdown Spectroscopy

即激光诱导击穿光谱,是通过高能脉冲激光聚焦后烧蚀样品表面形成等离子体,进而对等离子体发射光谱进行分析以确定样品的物质成分及含量。

太专业了听不懂?

好好好,给各位打个通俗的“比方”

黄金饰品有18K、24K等选择

请问如何准确分辨两者的区别呢?

检测一下含金量

18K含金量有75%

24K含金量有99.9%

LIBS就是可以

精准检测物质成分及含量的技术

➜ ➜ ➜

这么厉害的技术,是怎么诞生的呢?



1962年,美国Brech首次在国际光谱会议上提出了等离子体可作为一个光谱源,标志着LIBS的诞生。1963年,Liode首次使用LIBS进行物质表面分析,标志着LIBS进入分析领域。


20世纪80年代初,科学家开始利用LIBS技术对一些材料进行元素分析。从此,LIBS渐渐发展成为一种能够提供几乎任何种类材料成分实时测量的分析工具。


相较于众多传统物质分析技术而言,LIBS具有无需取样制样、分析快速、远程非接触、全元素分析等优势,被誉为“分析检测领域的超级巨星”,在航空航天、智能制造、生物医药、环境保护、地质等领域都具有重要的应用前景,比如,我国“蛟龙号”深海探测和“祝融号”火星探测搭载的就是LIBS技术,使得该技术再次成为国内外元素分析检测领域研究的热点


“祝融号”火星探测

“蛟龙号”深海探测



如果把LIBS技术应用在流程工业领域


会产生什么样的作用呢?



在流程工业的生产过程中,需要通过实时的物料成分数据,来监控生产质量、调控生产工艺、评估产品性能。因此,物料成分信息是工艺控制的核心参数,尤其是熔融金属的成分在线检测,被冶金分析专家王海舟院士称为21世纪冶金分析三大问题中最具有意义的难点。


2018年,金星智控基于LIBS技术,攻克了一系列复杂恶劣工况影响校正、在线光谱定量反演、光电设备稳定运行行业难题,研制出GS-LIBS熔体遥测式激光成分分析仪,实现了流程工业领域高温熔体成分在线检测应用从0到1的突破。同年,产品首次应用于铜陵有色金冠铜业,实现对高温熔体冰铜中Cu、Fe、S、Si等核心成分进行在线检测。


铜陵有色金冠铜业—冰铜成分在线检测


经过数年的项目开发跟技术积累,现阶段,金星智控已开发了分布式熔体遥测、跨带、在线鉴定等多种GS-LIBS激光成分分析仪产品,无需取样制样、无需人员值守,3分钟就可在线获得高温熔体、块状固体、输送带上的粉末颗粒、金属合金成分等多类型工业过程物料的成分信息,比传统人工取样检测方式快40倍,用实时数据指导生产工艺调控。该系列产品,目前已规模应用于有色、钢铁、电力、固废等行业,为工业智能化升级和精益化生产提供了有力的数据支撑。


炉渣成分在线检测

铜精矿成分在线检测

高炉铁水成分在线检测

混匀矿成分在线检测


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敬请持续关注

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感谢每一位老师用知识的种子,播种未来

🌻祝所有老师们节日快乐🌻




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