中国科学院沈阳自动化研究所LIBS团队由孙兰香研究员领衔,初创于2007年,目前有研究员1名,副研究员3名,助理研究员5名,在读博士研究生2名,硕士研究生5名,已毕业博士2名,硕士4名。
二、 中国科学院沈阳自动化研究所孙兰香团队LIBS相关研究成果及研究最新进展
从东北老工业基地的特点及需求出发,团队首先以钢铁行业为切入点,从2007年立项研究,到2010年初代样机通过工厂试验,2014年二代样机成功实现工厂示范应用,已经研制成可适用于钢铁冶炼在线成分分析仪,并国际上首次实现了40吨级钢包的钢水成分在线 钢铁冶炼LIBS分析仪一代(左)、二代(右)
为了拓展LIBS的应用领域,结合团队的研究方向,研发出可适用于有色行业冶炼生产的原型样机,并经过产品迭代,目前已形成性能完备的适合铝合金、铜合金生产的全部过程在线成分检测的LIBS在线成分分析仪(SIA-LIBSmelt),为国内首款液态铝合金及铜合金成分在线分析设备。并在辽宁忠旺、天津立中合金、大连亚明、贵阳铝镁设计院等多家企业中得到应用验证。
进一步向金属冶炼的上游领域拓展应用,团队又研发出基于LIBS技术适用于选矿过程的在线元素成分分析仪(SIA-LIBSlurry),仪器目前已经在云南磷化集团的选矿厂进行示范应用。该仪器通过更换外挂箱可同时满足液体、固体的分析需求,部分固体元素的检出限可达到1ppm。
为了节能、环保及节省本金,废旧金属的回收再利用会在未来金属生产的全部过程中占据慢慢的变多的比重,团队针对行业的未来发展的新趋势,研发出全自动废旧金属分拣系统(SIA-LIBSorting),能轻松实现40件/秒的分拣速度,分拣准确率能够达到95%以上。
针对物体辨别等通用领域,团队研发出便携式LIBS分析仪(SIA-LIBSport),可以适用于金属及其牌号的识别、岩石种类鉴别等多种应用领域。LIBSport包括手持测量探头和手提箱,手持部分重量小于1.5千克,方便人手长时间抓握。LIBSport内嵌多种金属牌号库,可定性判别钢、铜、铝、钨、钛、钴、铅等大类物质,可定量分析不锈钢、低合金钢、铝合金、铜合金等常见金属,并能根据客户需求添加。
LIBSport分析仪相比单纯手持式LIBS系统具有更高的激光功率,可以适用于更广泛的分析样品。LIBSport对于碳钢中的碳也有较好的分析能力,不需要氩气便可实现0.1%以上碳含量的半定量分析,能判别大部分碳钢的牌号。LIBSport加载Win 10系统,提供部分科研级服务,方便用户拓展应用。
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