сгенерировать QR код
Открытый доступ
Только для подписчиков
Разработка высокоскоростной системы визуализации методом лазерно-искровой эмиссионной спектроскопии с частотой дискретизации пикселей, превышающей 2000 Гц
Аннотация
Для обеспечения более быстрой и экономичной альтернативы элементной визуализации разработана система высокоскоростной визуализации методом лазерно-искровой эмиссионной спектроскопии, в которой интегрированы волоконный лазер с высокой частотой повторения импульсов, гальванометрический сканер, F-Theta линза и высокоскоростной спектрометр. Путем оптимизации параметров прибора и лазера/спектрометра спектральный сигнал значительно улучшен по сравнению с полученным с помощью исходной системы. Пределы обнаружения для Cu, Mg, Mn, Si и Cr составили 422.6, 361.3, 256.4, 481.9 и 300.3 мкг/г соответственно. После настройки параметров гальванометрического сканера достигнута максимальная частота дискретизации пикселей 2013 Гц. С помощью системы визуализации исследован реальный образец горной породы, в результате определено распределение девяти элементов – Mg, Al, Si, K, Li, O, Sr, Fe и Na – в соответствии с различными цветовыми областями на изображениях, что подтверждает работоспособность разработанной высокоскоростной системы визуализации.
Об авторах
S. Zhang
Научно-исследовательский центр инженерных разработок в области натуральной космецевтики, Университет провинции Фуцзянь, Школа общественного здравоохранения и медицинских технологий, Сямэньский медицинский колледж
Китай
Китай
Сямэнь
B. Xu
Научно-исследовательский центр инженерных разработок в области натуральной космецевтики, Университет провинции Фуцзянь, Школа общественного здравоохранения и медицинских технологий, Сямэньский медицинский колледж
Китай
Китай
Сямэнь
F. Chen
Научно-исследовательский центр инженерных разработок в области натуральной космецевтики, Университет провинции Фуцзянь, Школа общественного здравоохранения и медицинских технологий, Сямэньский медицинский колледж
Китай
Китай
Сямэнь
Y. Chen
Научно-исследовательский центр инженерных разработок в области натуральной космецевтики, Университет провинции Фуцзянь, Школа общественного здравоохранения и медицинских технологий, Сямэньский медицинский колледж
Китай
Китай
Сямэнь
H. Wu
Научно-исследовательский центр инженерных разработок в области натуральной космецевтики, Университет провинции Фуцзянь, Школа общественного здравоохранения и медицинских технологий, Сямэньский медицинский колледж
Китай
Китай
Сямэнь
G. Wang
Научно-исследовательский центр инженерных разработок в области натуральной космецевтики, Университет провинции Фуцзянь, Школа общественного здравоохранения и медицинских технологий, Сямэньский медицинский колледж
Китай
Китай
Сямэнь
Список литературы
1. A. Limbeck, L. Brunnbauer, H. Lohninger, P. Pořízka, P. Modlitbová, J. Kaiser, P. Janovszky, A. Kéri, G. Galbács, Anal. Chim. Acta, 1147, 72–98 (2021), https://doi.org/10.1016/j.aca.2020.12.054.
2. P. Modlitbová, P. Pořízka, J. Kaiser, TrAC – Trends Anal. Chem., 122, 115729 (2020), https://doi.org/10.1016/j.trac.2019.115729.
3. L. Jolivet, M. Leprince, S. Moncayo, L. Sorbier, C.P. Lienemann, V. Motto-Ros, Spectrochim. Acta, Part B: At. Spectrosc., 151, 41–53 (2019), https://doi.org/10.1016/j.sab.2018.11.008.
4. V. Gardette, V. Motto-Ros, C. Alvarez-Llamas, L. Sancey, L. Duponchel, B. Busser, Anal. Chem., 95, 49–69 (2023), https://doi.org/10.1021/acs.analchem.2c04910.
5. B. Busser, S. Moncayo, J.-L. Coll, L. Sancey, V. Motto-Ros, Coord. Chem. Rev., 358, 70–79 (2018), https://doi.org/10.1016/j.ccr.2017.12.006.
6. H.-M. Kuss, H. Mittelstädt, G. Müller, C. Nazikkol, Anal. Lett., 36, 659–665 (2003), https://doi.org/10.1081/AL-120018255.
7. H. Bette, R. Noll, J. Phys. D, Appl. Phys., 37, 1281–1288 (2004), https://doi.org/10.1088/0022-3727/37/8/018.
8. N. Reinhard, Laser-Induced Breakdown Spectroscopy: Fundamentals and Applications, 1st ed., Springer, New York, 387–399 (2018).
9. J. O. Cáceres, F. Pelascini, V. Motto-Ros, S. Moncayo, F. Trichard, G. Panczer, A. Marín-Roldán, J. A. Cruz, I. Coronado, J. Martín-Chivelet, Sci. Rep., 7, 5080 (2017), https://doi.org/10.1038/s41598-017-05437-3.
10. C. Fabre, D. Devismes, S. Moncayo, F. Pelascini, F. Trichard, A. Lecomte, B. Bousquet, J. Cauzid, V. Motto-Ros, J. Anal. Atom. Spectrom., 33, 1345–1353 (2018), https://doi.org/10.1039/C8JA00048D.
11. S. Moncayo, L. Duponchel, N. Mousavipak, G. Panczer, F. Trichard, B. Bousquet, F. Pelascini, V. Motto-Ros, J. Anal. Atom. Spectrom., 33, 210–220 (2018), https://doi.org/10.1039/C7JA00398F.
12. E. V. A. Tercier, C. Alvarez-Llamas, C. Fabre, S. Hermelin, B. Soula, F. Trichard, C. Dujardin, V. Motto-Ros, Spectrosc., 38, 34–38 (2023), https://doi.org/10.56530/spectroscopy.sr2771p7.
13. C. Alvarez-Llamas, A. Tercier, C. Ballouard, C. Fabre, S. Hermelin, J. Margueritat, L. Duponchel, C. Dujardin, V. Motto-Ros, J. Anal. Atom. Spectrom., 39, 1077–1086 (2024), https://doi.org/10.1039/D3JA00438D.
14. R. Guerrini, C. Alvarez-Llamas, L. Sancey, V. Motto-Ros, L. Duponchel, Spectrochim. Acta, Part B: Atom. Spectrosc., 227, 107167 (2025), https://doi.org/10.1016/j.sab.2025.107167.
15. K. Rifai, F. Doucet, L. Özcan, F. Vidal, Spectrochim. Acta, Part B: Atom. Spectrosc., 150, 43–48 (2018), https://doi.org/10.1016/j.sab.2018.10.007.
16. M. Baudelet, C. C. C. Willis, L. Shah, M. Richardson, Opt. Express, 18, 7905–7910 (2010), https://doi.org/10.1364/OE.18.007905.
17. J.-F. Y. Gravel, F. R. Doucet, P. Bouchard, M. Sabsabi, J. Anal. Atom. Spectrom., 26, 1354–1361 (2011), https://doi.org/10.1039/C0JA00228C.
18. I. Y. Elnasharty, F. R. Doucet, J.-F. Y. Gravel, P. Bouchard, M. Sabsabi, J. Anal. Atom. Spectrom., 29, 1660–1666 (2014), https://doi.org/10.1039/C4JA00099D.
19. Q. Zeng, L. Guo, X. Li, M. Shen, Y. Zhu, J. Li, X. Yang, K. Li, J. Duan, X. Zeng, et al., J. Anal. Atom. Spectrom., 31, 767–772 (2016), https://doi.org/10.1039/C5JA00453E.
20. Z. Xu, B. Xu, X. Peng, Y. Qin, X. Yan, X. Liao, N. Zhang, Q. Lai, J. Li, Q. Zhang, J. Anal. Atom. Spectrom., 36, 2501–2508 (2021), https://doi.org/10.1039/D1JA00188D.
21. Z. Lin, N. Zhang, Z. Xu, J. Liao, H. Yuan, E. Chenshen, J. Liu, J. Li, N. Zhao, Q. Zhang, J. Anal. Atom. Spectrom., 37, 2082–2088 (2022), https://doi.org/10.1039/D2JA00200K.
22. B. Xu, Z. Lin, Z. Xu, X. Yan, X. Peng, C. Li, Y. Qin, J. Li, N. Zhao, Q. Zhang, J. Anal. Atom. Spectrom., 38, 1032–1042 (2023), https://doi.org/10.1039/D2JA00345G.
23. L.-B. Guo, X. Cheng, Y. Tang, S.-S. Tang, Z.-Q. Hao, X.-Y. Li, Y.-F. Lu, X.-Y. Zeng, Spectrochim. Acta, Part B: At. Spectrosc., 152, 38–43 (2019), https://doi.org/10.1016/j.sab.2018.12.007.
24. V. P. Veiko, V. N. Lednev, S. M. Pershin, A. A. Samokhvalov, E. B. Yakovlev, I. Y. Zhitenev, A. N. Kliushin, Rev. Sci. Instrum., 87, 063114 (2016), https://doi.org/10.1063/1.4953886.
25. Z. Xiong, Z. Hao, X. Li, X. Zeng, J. Anal. Atom. Spectrom., 34, 1606–1610 (2019), https://doi.org/10.1039/C9JA00078J.
26. X. He, B. Chen, Y. Chen, R. Li, F. Wang, J. Anal. Atom. Spectrom., 33, 2203–2209 (2018), https://doi.org/10.1039/C8JA00261D.
27. X. He, R. Li, Y. Chen, Appl. Opt., 58, 8522–8528 (2019), https://doi.org/10.1364/AO.58.008522.
28. Y. Jiang, R. Li, Y. Chen, J. Anal. Atom. Spectrom., 34, 1838–1845 (2019), https://doi.org/10.1039/C9JA00169G.
29. J. Kang, Y. Chen, R. Li, Spectrochim. Acta, Part B: Atom. Spectrosc., 161, 105711 (2019), https://doi.org/10.1016/j.sab.2019.105711.
30. Y. Wang, Y. Chen, R. Li, J. Kang, J. Gao, J. Anal. Atom. Spectrom., 36, 314–321 (2021), https://doi.org/10.1039/D0JA00398K.
31. H. Kim, J. Lee, E. Srivastava, S. Shin, S. Jeong, E. Hwang, Spectrochim. Acta, Part B: Atom. Spectrosc., 184, 106282 (2021), https://doi.org/10.1016/j.sab.2021.106282.
32. R. Noll, C. Fricke-Begemann, F. Schreckenberg, Spectrochim. Acta, Part B: Atom. Spectrosc., 181, 106213 (2021), https://doi.org/10.1016/j.sab.2021.106213.
33. W. Wang, L. Sun, Y. Lu, L. Qi, W. Wang, H. Qiao, Opt. Laser Technol., 145, 107481 (2022), https://doi.org/10.1016/j.optlastec.2021.107481.
34. R. Zha, Y. Bai, L. Yu, B. Li, J. Zhou, Appl. Opt., 61, 2147–2154 (2022), https://doi.org/10.1364/AO.450521.
35. S. Zhang, Q. Xiao, F. Chen, Y. Chen, H. Wu, G. Wang, Appl. Opt., 64, 1800–1808 (2025), https://doi.org/10.1364/AO.542070.
36. P. Yaroshchyk, J. E. Eberhardt, Spectrochim. Acta, Part B: Atom. Spectrosc., 99, 138–149 (2014), https://doi.org/10.1016/j.sab.2014.06.020.
Рецензия
Для цитирования:
Zhang S., Xu B., Chen F., Chen Y., Wu H., Wang G. Разработка высокоскоростной системы визуализации методом лазерно-искровой эмиссионной спектроскопии с частотой дискретизации пикселей, превышающей 2000 Гц. Журнал прикладной спектроскопии. 2026;93(2):295-1-295-11.
For citation:
Zhang S., Xu B., Chen F., Chen Y., Wu H., Wang G. Development of a High-Speed Laser-Induced Breakdown Spectroscopy Imaging System with a Pixel Sampling Rate Exceeding 2,000 Hz. Zhurnal Prikladnoii Spektroskopii. 2026;93(2):295-1-295-11.
Просмотров:
54
JATS XML
Послать статью по эл. почте 