激光诱导击穿光谱(LIBS)在线元素分析仪

随着工业化进程的加速，煤炭资源的开采与利用也变得越来越重要。为了满足不断增长的能源需求，煤炭行业需要通过技术创新提高煤质资源的开发和利用效率。而在线煤质实时分析技术正是满足这种需求的有效手段之一。近年来，随着智能科技的不断进步，LIBS(Laser-Induced Breakdown Spectroscopy)技术成功应用于在线煤质实时分析领域，成为全球煤炭行业中备受关注的技术。LIBS技术在现代科技发展中有着越来越广泛的应用。浩特（成都）智能科技有限公司致力于将LIBS技术应用于各个领域，从而提升产品的质量和工作效率，为客户创造更大的价值。

一、 什么是LIBS技术

LIBS技术，即激光诱导击穿光谱技术，是一种新型的、先进的原子光谱分析技术。它利用激光脉冲将样品激发，样品中原子分子产生的等离子体发生不连续跃迁时辐射出的原子光谱线进行元素分析。目前，LIBS技术已被广泛应用于材料科学、环境监测、生命科学、矿物资源勘探等领域，扮演着越来越重要的角色。煤的元素分析是评价煤炭质量的重要指标，对合理利用煤炭资源具有指导意义，在煤质分析中，LIBS技术作为一种快速成分分析手段，能够在极短时间内对样品中各种元素进行准确地测量和判别，为煤炭行业提供了一个全新的煤质实时在线测量和控制手段。

光谱数据处理是LIBS技术测量的关键环节，其目的是构建LIBS光谱与煤质特性指标之间的关联。煤的成分十分复杂，含有碳、氢、氧、氮、硫、铝、硅、铁、钙等元素。煤的灰分主要为矿物元素和金属元素的氧化物，故灰分含量与矿物元素和金属元素特征谱线强度相关。挥发分主要为水分、氢气、氮氧化合物和碳氢化合物，而发热量主要与煤中有机物和矿物含量有关。煤的LIBS光谱中包含了上述元素的多条特征谱线，因此通常结合多元回归分析方法，以LIBS光谱为输入变量，建立良好的煤质特性分析模型。

二、LIBS基本原理：

激光诱导击穿光谱（LIBS）是一种基于以下基本原理的元素分析技术：原子光谱和离子光谱的波长与特定元素存在一对一的对应关系，而光谱信号强度与相应元素的含量具有一定的定量关系。激光诱导击穿光谱通过使用高能激光束照射样品，产生等离子体，并通过测量等离子体发射的光谱来确定样品中的元素成分。该技术可广泛应用于材料分析、环境监测、金属检测等领域，具有快速、非接触、无需样品处理的优势。

三、LIPS在线元素分析仪的优势

LIBS可以作为能够看到元素成分的“眼睛”快速获得数据，为过程工业提供快速的在线/原位元素成分、含量分析结果，从而对大型过程工业(比如煤炭生产、利用，冶金，水泥生产等)效率提高及节能减排起到巨大的作用。

1.非接触、非损伤： LIBS作为一种非接触、非损伤的检测技术，无需样品准备、提取等繁琐步骤，可以实现实时检测，从而大大提高了检测效率和样品分析速度。

2.快速高效：相比传统的光谱分析技术，LIBS具有非常高的检测速度和分辨率，可以在数微秒内对数十种元素进行检测，检测速度快，能够对煤炭的质量进行实时监测和控制。

3.高灵敏度：LIBS可以检测到很低浓度的元素和分子，其检测灵敏度通常可达到ppm或ppb级别，甚至可达到ppq级别。这意味着LIBS可以检测到非常微小的样品含量，从而满足科研、生产、质检等领域的高灵敏度分析需求。

4.多元素、多分子同时检测：由于LIBS可以实现多元素、多分子同时检测，适用于多种样品的分析和检测。

5.适用性强：LIBS技术适用于各种类型的煤质样品，包括粉煤、煤矸石、原煤等。其样品类型并不会影响LIBS技术的测量结果

6.LIBS还具有安全无辐射、成本低等优点，是目前先进的煤质在线监测技术。它可完全取代时间滞后的人工煤质离线采制化分析，可节约2-3人的人工成本。

四、LIPS在线元素分析仪的应用领域

1.冶金工程

2.宝石鉴定

3.考古学分析

4.生物医学科学

5.食品工业

6.军事用途

7.环境检测

8.材料分析

9.太空采矿

在煤炭全组分分析中的应用

应用于煤炭的灰分、硫分、挥发分、固定碳、水分、发热量等分析。

能力和优势：

高精度：对灰分含量进行准确测量，测量精度高且不受工艺、灰分成分和含量等外部因素的影响。

实时测量：在线测量可以快速获得灰分含量，便于煤炭准备厂实现智能控制。

全组分分析：能够测量煤炭中的所有元素以及硫分、水分、挥发分、发热量等工业分析指标。

安全操作：安全可靠，无放射源，无需环保和安全部门的批准。

方便维护：安装和维护简便，运行成本低。

五、总结

未来科技，现在实现。随着现代科技的日新月异，LIBS技术在各个领域的应用将会越来越广泛。浩特（成都）智能科技有限公司致力于将技术理论融进生产实践，坚持笃行致远的理念，以专业的技术服务、高效的产品解决方案和贴心的售后服务为客户带来更多的价值，为客户创造更多的商业机会，推动LIBS技术在工业生产中的发展。