LISB工業(yè)應(yīng)用案例

  通過 關(guān)于礦石和金屬元素分析的研究LIBS得到了應(yīng)用。武漢國家實(shí)驗(yàn)室的研究人員近的研究表明，在傳統(tǒng)的對峙LIBS方法中，光纖LIBS對鐵碳合金的錳和鈦含量的定量是合適的。他們用fol - libs方法獲得Mn的校正曲線為0.997,Ti為0.998的測定系數(shù)(百分比精度)。他們的系統(tǒng)采用了一種緊湊的Nd:YAG激光器，通過光纖耦合來傳遞等離子體誘導(dǎo)脈沖。利用avaspec -2048- usb2光譜儀采集了等離子體光譜，配置為2400 刻線光柵、CCD探測器和0.08 nm的分辨率。系統(tǒng)與外部觸發(fā)同步，測量波長范圍為393nm到488 nm。光纖LIBS系統(tǒng)更緊湊，成本更低，更適合于惡劣的環(huán)境條件。

地球化學(xué)和礦石/礦產(chǎn)開采

激光誘導(dǎo)擊穿光譜技術(shù)在采礦、礦物提煉和冶金學(xué)等領(lǐng)域有著重要的地位，工業(yè)應(yīng)用支持了LIBS參考校準(zhǔn)數(shù)據(jù)的獲取，LIBS同時(shí)反過來促進(jìn)了工業(yè)應(yīng)用的采用。在礦石提取和加工工業(yè)中可以應(yīng)用LIBS。監(jiān)測冶金過程涉及到在熔融金屬表面形成的等離子體的測量，在預(yù)處理過程中監(jiān)測原礦成分的在線系統(tǒng)，以及在成品錠中測試合金成分的質(zhì)量管理。

能源生產(chǎn)

  LIBS也可以部署在能源生產(chǎn)中。火力發(fā)電需要標(biāo)定的燃料混合物，這樣才能有效地運(yùn)行。在進(jìn)入燃燒區(qū)之前，對煤灰和其他成分進(jìn)行監(jiān)測。調(diào)整燃料結(jié)構(gòu)可以避免有害氣體產(chǎn)生，也可以減少溫室氣體排放。

  盡管“清潔煤炭”一詞可能用詞不當(dāng)，但控制現(xiàn)有燃煤電廠的溫室氣體排放，對減少我們現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施的碳影響是有價(jià)值的。山西太原大學(xué)的研究人員開發(fā)了一套用于煤粉質(zhì)量分析的系統(tǒng)。等離子體光譜由一個(gè)基于avaspec - 2048usb的三通道光譜儀系統(tǒng)采集得到，其中一個(gè)光譜儀是3600 刻線/ mm光柵和兩個(gè)光譜儀是1200 刻線/ mm光柵，數(shù)值孔徑為0.22。該系統(tǒng)的波長范圍為227 -816 nm，分辨率為0.3 nm，測量了C、Ca、Mg、Ti、Si、H、Al、Fe，以及樣品的灰分、游離碳和含水率。元素LIBS系統(tǒng)誤差在10%以內(nèi)，通過了測量能力認(rèn)證，并被認(rèn)為能夠提供快速、的的煤炭質(zhì)量分析。

綠色科技

  激光誘導(dǎo)的擊穿光譜技術(shù)也在回收工業(yè)中發(fā)揮著作用。使用LIBS系統(tǒng)的快速材料識(shí)別能力可以更容易地分離塑料和金屬。在鋁回收過程中，LIBS可以更快更地對廢金屬進(jìn)行分類，因?yàn)樗梢栽谕蛔逦镔|(zhì)中區(qū)分合金。回收利用很大程度上依賴于手持LIBS儀器。

  為了提高有色金屬汽車廢渣的回收率，意大利的研究人員利用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對鋁合金的LIBS光譜進(jìn)行處理。傳統(tǒng)的分選方法，如x射線透射(XRT)對于確定特定的合金是不夠的。與人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)配對的是基于avaspec - ULS3648儀器的雙通道光譜儀系統(tǒng)。該系統(tǒng)在0.3 nm分辨率下同時(shí)采集了200 -430 nm和415 -900 nm的光譜。在模擬工業(yè)環(huán)境的條件下，該方法可將有色金屬汽車廢鋼的分類提高到75%以上。

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