ChemCam外形图

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LIPS全称：

Laser-induced plasma spectroscopy，又名激光诱导等离子光谱技术。

它是基于原子光谱和离子光谱的波长与特定的元素具有一一对应的关系，而光谱信号强度又与对应元素的含量具有一定的量化关系等基础原理而研发的元素测量技术。

激光经透镜聚焦在样品表面，当激光脉冲的能量大于样品的击穿门槛能量时，便会在样品表面局部产生等离子体，这一过程即为激光诱导等离子体。等离子体向外界环境膨胀过程中逐渐冷却，并发射表征样品组分信息的光谱。利用光电探测器和光谱仪对等离子体发射的光谱进行采集，通过解析等离子体光谱，并结合定量分析模型，即可得到分析样品组分的类别和含量信息。

基于LIPS原理，可以开发激光诱导极速元素分析技术。它能以高能激光作为激发源，利用高能脉冲激光（几纳秒内）对样品表面进行照射，使该范围内的样品形成等离子体，再配合元素光谱测量系统对样品等离子体产生的特征光谱进行特殊分析，即可在短时间内对样品进行快速定性定量分析，从而获取样品中各元素含量的信息。

相比其他传统元素分析技术，激光元素分析技术具有以下优点：

1. 可定性定量分析几乎所有元素；

2. 可对多种形态物质（固体、液体、气体）进行几乎无损的分析；

3. 样品无需预处理，可分析不均匀样品；

4. 分析速度快，几秒钟即可完成样品分析，可做在线分析；

5. 安全无辐射，对操作人员无任何身体损害；

6. 非接触分析，可应对多种环境。

基于LIPS激光诱导等离子体技术的极速元素分析技术具有很强的适用性，因此，基于此技术可发展出多类型，多行业的应用，如：

1. 冶金工程

2. 宝石鉴定

3. 考古分析

4. 生物医学

5. 食品工业

6. 军工用途

7. 环境检测

8. 材料分析

9. 太空采矿

开发背景：

选煤厂智能化建设首要问题是智能感知，最迫切问题是灰分的在线测量。选煤厂LIPS应运而生，可在线实时分析，控制成本。

现有的煤炭灰分测量手段分为四种：

1. 传统测量法：存在诸多问题，如人工采制样化验，存在安全隐患；输出结果时间滞后，难以实现智能化等

2. 有源在线灰分仪：价格昂贵、放射源衰减快

3、无源在线灰分仪：应用的普适性不强且测量准确度和精密度不佳

4、其他灰分测量法：激光诱导等离子体光谱法，实现光谱到灰分

技术原理：

利用高能脉冲激光(几个纳秒的时间宽度)照射煤表面，在几微米的范围内产生一万度以上高温，引起该区域内煤形成等离子体，等离子体中的各种元素发光，测量该光谱，可以获得各元素的含量信息。称之为“激光诱导等离子体光谱测量（LIPS)。