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DragonFly LIBS元素分析系统
产品时间:2020-03-11
DragonFly LIBS元素分析系统是欧洲工程技术中心(CEITEC)衍生公司Lightigo公司推出的与FireFly平行的产品型号,旨在通过支持扩展、面向科研的设计,实现非常强的通用性,让使用者尽享LIBS技术的非常强大优势。

DragonFly LIBS元素分析系统是欧洲工程技术中心(CEITEC)衍生公司Lightigo公司推出的与FireFly平行的产品型号,旨在通过支持扩展、面向科研的设计,实现强大的通用性,让使用者尽享LIBS技术的强大优势。

对于通常较难检测的样品,比如钢材中的C元素、岩土材料中的F元素、混凝土材料中的Cl元素、电池中的Li元素检测等,Dragonfly都能实现厉害的检测效果。

DragonFly LIBS元素分析系统为灵活、易于扩展的模块化设计,*1-1300 mbar全自动连续控制的真空反应室、激光脉冲波长自动切换功能;此外可选配紫外真空模块,解决了多种谱线在可见光区域互相干扰的特殊情况。DragonFly支持灵活订制,更多例如双激发、多激发方案、多光路采集等----请联系我们共同讨论,与您共同实现具性价比和针对性的配置方案。

应用领域

植物、土壤、地质、金属、塑料、生物材料的元素检测;

元素分布成像(mapping);

多层剖面元素测量;

动植物的有害金属/重金属的胁迫响应;

标记物、纳米颗粒检测

主要特点

1-1300 mbar 真空反应室;

吹气模块和主动抽吸模块;

3轴自动移动操作台;

显微样品观测和环状4段独立照明;

激光聚焦光斑自动调整;

8通道内置数字延时发生器;

气体吹扫和气体抽吸适配器;

单激发/双激发DPSS激光器;

快测量速度100HZ;

Echelle/Czerny-Turner光谱仪;

iCCD/EMCCD/SCMOS/CMOS检测器可选

仪器参数

DragonFly标准配置选项见下表。主要配置可根据需求和预算做针对性选择,实现高性价比。DragonFly支持灵活订制,请联系我们沟通您的配置方案。

样品

样品体积

大80 × 80 × 50mm (样品可为不规则形状)

 

样品支架

适用于不规则样品:通用夹式样品支架

适用于标准压片样品:12 × 12 mm | 2 × 30 mm | 1 × 50 mm

电控样品台

移动范围

(X × Y × Z)

60 × 80 × 50 (X × Y × Z) mm

 

移动分辨率

0.08 μm (微移) / 5 μm (标准)

 

移动速度

6 mm/s

样品观测

正向观测相机

CMOS ( 高55 fps), 视野范围:1.5 mm,

 

侧向观测相机

CMOS ( 高55 fps), 视野范围:80 mm:

 

照明

LED环状照明,4段独立控制

激光聚焦

透镜

空气介质消色差耦合透镜,焦距30 mm

 

光斑大小

自动调节范围:10–150 μm

激光器

标配

DPSS激光器;20HZ,70 mJ (1064), 35 mJ (532 nm), 12 mJ (266 nm)1)

可选

双激发DPSS, pulse energy >100 mJ, 频率可达100 Hz2)

光谱仪和

检测器

标配

Echelle + EMCCD, 20 Hz, 200-1000 nm, 分辨率能力可至 60 000 λ/Δλ3) 

可选

Czerny-Turner/Echelle + ICCD/iStar SCMOS/CMOS, 频率可达100 Hz (1 kHz in ROI4))

数字延时

发生器

通道

8SMB输出通道,另有2个SMB通用I/O通道8 SMB output

模式

单脉冲,连续,外触发,门控,负载循环等

参数

时间分辨率10 ns,精确度5 ns,输出3.3/5 V

气体模块

气压调节

1-1300 mbar 调节范围, 可通入 Ar/He 保护气

吹扫系统

连续吹扫模式;脉冲触发吹扫模式

 

抽吸系统

主动气体/灰尘抽气系统,滤网可更换

紧凑版规格

长×宽×高

1320 × 850 × 1500 mm

 

重量

300 kg

1) 多种倍频可选;  2)取决于激光器型号   3)取决于光谱仪的配置;  4)取决于ROI

LIBS技术原理和优势

 

DragonFly应用案例:

1. LIBS技术对于癌症检测的应用:

CEITEC 的布尔诺科技大学Lightigo研究团队正在进行应用LIBS技术的皮肤癌检测研究---癌变细胞与正常细胞的元素构成有差异,所以通过LIBS技术检测肿瘤组织的元素特征,从而应用于医疗诊断。

本图引自捷克电台网站本次采访新闻文章

 

2020年1月24日,捷克电台发布了在布尔诺科技大学激光光谱实验室对Lightigo团队的采访,Lightigo公司项目负责人Pavel Pořízka谈到:“LIBS测量能够得到一系列元素分布图像,帮助病理学家尽快确诊。大的肿瘤容易发现,但LIBS技术对于很小的难以检测的卫星肿瘤会非常有用武之地。”

  • 应用双激发LIBS技术对蚕豆幼苗根部纳米银颗粒分布mapping分析

根部对于植物养分供应、保护植物避免受到过量金属离子的毒害方面发挥着重要作用,但是根部元素分析的难度要远远大于对茎部组织,原因包括:根通常要比茎和芽细小很多;干物质含量小很多,为样品切割带来很大不便;通常待分析元素相对含量较低;而柔软多汁的样品如何保持其结构形状以得到元素分布的正确结果,同样是个难题。

Lightigo针对上述挑战,在本案例中进行了成功的探索 --- 应用双激发LIBS技术对蚕豆幼苗根部纳米银颗粒(直径为21.7±2.3 nm)进行mapping分析,目标是对自然状态下的植物组织进行元素检测,获得高mapping分辨率的同时确保检测灵敏度。这同时也是整个LIBS领域中,对植物根部纳米颗粒分布情况的初次尝试。 

Cu+溶液处理蚕豆幼苗根横切不同分辨率下mapping结果:100μm、75μm、50μm

 

Cu2+、Ag+、AgNPs处理7日后的蚕豆幼苗根部横切的显微图像和元素mapping对应结果

不同浓度Cu2+溶液【a) 100 μmol l−1 Cu2+ ;b)50 μmol l−1 Cu2+;c) 10μmol l−1 Cu2+; d) 0 μmol l−1 Cu2+】处理蚕豆幼苗根横切mapping结果;e)样品区特征谱线;f)Cu2+浓度降低,其对应谱线强度也依次降低

实验结论:

LIBS技术检测速度快;即使对直径只有2mm的幼根,也可对其横切面中的金属离子及金属纳米颗粒分布进行mapping分析,检测的精确度和图像分辨率足以满足实验需求。应用双激发技术,Mapping分辨率可达到50μm,足以区分根表皮层、皮层、中柱中的元素分布特征。

此外,7天的短时间处理即可检测结果,说明对自然环境中、自然养分条件下的植物来说,LIBS 元素mapping也是元素分布检测行之有效的实验方法,因此将是植物生理学和环境毒理学领域中的有效应用。

引自:Krajcarová L, Novotný K, Kummerová M, J. Dubová J, Gloser V, Kaiser J. Mapping of the spatial distribution of silver nanoparticles in root tissues of Vicia faba by laser-induced breakdown spectroscopy (LIBS) [J], Talanta 173 (2017) 28–35.)

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