CIS-LIBS Laser-Elementanalysesystem

DerCIS-LIBS Laser-Elementanalysesystemist eine innovative Lösung zur schnellen, zerstörungsfreien Bestimmung der Partikelzusammensetzung und wurde entwickelt, um komplexe, herkömmliche Arbeitsabläufe zu ersetzen. Durch die Integration fortschrittlicher LIBS-Technologie mit intelligenter Automatisierung ermöglicht sie die Identifizierung der Elementzusammensetzung (z. B. Cu, Al, Fe) von Partikeln in nur 3 Sekunden – direkt in der Luft, ohne Vorverarbeitung.

Kernkomponenten & Technologie

Das System kombiniert hochpräzise Hardware für eine nahtlose Analyse:

• Nanosekunden-UV-Laser: Verfügt über eine geringe Impulsbreite, eine hohe Spitzenleistung und eine lange Lebensdauer und ermöglicht so die präzise Ablation von Partikeloberflächen mit minimaler Beschädigung. Kombiniert mit einemUV-Laserobjektiv(hohe NA, hohe Lichtdurchlässigkeit, kleine Spotgröße), es gewährleistet eine fokussierte Energiezufuhr.

  
  

• SpektrometerMehrkanaldesign mit breitem Wellenlängenbereich, hoher Auflösung und Empfindlichkeit zur Erfassung von ionisiertem Licht von abgetragenen Partikeln.

  
  

• HochgeschwindigkeitskameraAusgestattet mit einem 2,3-MP-Sensor (1920×1080 Auflösung), einer Bildrate von 480 fps und einem großen Sichtfeld, hilft es dabei, Bereiche von Interesse (ROIs) für die Analyse zu lokalisieren.

  
  

• Motorisierte Bühne: Plattform mit großem Verfahrweg (hohe Auflösung, hohe Geschwindigkeit) unterstützt das Scannen großer Teile, mit Softwaresteuerung + Joystick-Einzelpositionierung für präzise Positionierung.

  
  

• Optischer Pfad des Olympus BX53MGewährleistet eine hohe optische Qualität bei der Hellfeld-Metallographie und ist mit COMSOL Multiphysics und CAD-Software zur Datenintegration kompatibel.

  
  

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Funktionsprinzip: Luftgestützte Ein-Klick-Analyse

Das System vereinfacht die Elementerkennung durch 5 automatisierte Schritte (siehe Abbildung 1):

1. UV-LaserablationEin fokussierter UV-Laser im Nanosekundenbereich bombardiert die Partikeloberfläche und ionisiert Oberflächenelemente.

   
   

2. PlasmaemissionIonisierte Elemente rekombinieren und emittieren dabei charakteristische Lichtspektren.

   
   

3. SpektrometeraufnahmeDas Spektrometer sammelt Licht und zerlegt es in Wellenlängenbereiche, um elementare Signaturen zu identifizieren.

   
   

4. DatenbankabgleichEine interne Datenbank ordnet Spektren automatisch Elementen (z. B. Cu, Al, Fe) zu und quantifiziert deren Konzentrationen.

   
   

5. BerichtserstellungEs wird ein vollständiger Materialbericht erstellt, der die elementare Zusammensetzung und Verteilung detailliert beschreibt.

   
   

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Vorteile gegenüber der traditionellen Elementanalyse

Im Vergleich zu herkömmlichen Arbeitsabläufen (Abbildung 2) beseitigt CIS-LIBS kritische Schwachstellen:

• Keine VorverarbeitungAnalysiert Partikel direkt in der Luft – ohne Schneiden, Schleifen, Vakuumkammern oder Leitfähigkeitsmessungen. Objekte jeder Größe und Form sind geeignet.

  
  

• Einzelgeräteeffizienz: Ersetzt komplexe Gerätekonfigurationen (Mikroskope + Vorprozessoren + Analysatoren) durch eine kompakte Einheit, wodurch Kosten und Platzbedarf reduziert werden.

  
  

• Schnelle Ergebnisse: Ermöglicht die Elementunterscheidung in 3 Sekunden per Ein-Klick-Bedienung und reduziert so die Analysezeit von Stunden auf Sekunden.

  
  

• Geringe Qualifikationsanforderungen: Bediener mit Grundausbildung können Analysen durchführen – im Gegensatz zu herkömmlichen, hochkomplexen Geräten ist keine spezielle Fachkenntnis erforderlich.

  
  

Technische Spezifikationen

• DetektionsprinzipLaserinduzierte Plasmaspektroskopie (LIBS)

  
  

• Laser: UV-Laser im Nanosekundenbereich (schmale Pulsdauer, hohe Spitzenleistung)

  
  

• SpektrometerMehrkanalig, breiter Wellenlängenbereich, hohes Signal-Rausch-Verhältnis

  
  

• Kamera2,3 MP (1920 × 1080), 480 fps, RGB-Sensor

  
  

• BühneMotorisiert (Software- und Joystick-Steuerung), großer Verfahrweg, hohe Auflösung

  
  

• SoftwareAutomatische Berichterstellung, Q-DTS-Datenintegration, Einhaltung der ISO/VDA-Standards

  
  

• UmfeldBetriebstemperatur 0–45 °C, Luftfeuchtigkeit 0–85 % (nicht kondensierend)

  
  

• PhysischGewicht: ca. 50 kg, kompakte Abmessungen, 12 Monate Garantie

  
  

Anwendungen

Ideal für Branchen, die eine Kontrolle der Partikelkontamination erfordern: Automobilindustrie (Brems-/Kraftstoffsysteme), Halbleiterindustrie (Waferdefekte), Präzisionsfertigung (additive Teile) und Luft- und Raumfahrtindustrie (Hydraulikkomponenten).

Das CIS-LIBS-System definiert die Elementanalyse mit Geschwindigkeit, Einfachheit und Präzision neu – und ist damit die optimale Lösung für die moderne Qualitätskontrolle.

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