Das FiberLIBS ist ein Freistrahl-LIBS-System zur Untersuchung der Materialzusammensetzung von Oberflächen.
Es arbeitet mit einem Messpunktdurchmesser von weniger als 200 µm und benötigt ein sichtbares Ziel auf der Oberfläche
des Prüflings. Über die Materialzusammensetzung im Messpunkt können sowohl der Prüfling selbst als auch das Vorhandensein
und die Art einer Verschmutzung bestimmt werden. Bei einer Laserpulsrate von bis zu 100 Hz werden je nach Anwendung
bis zu 100 Ergebnisse pro Sekunde ausgegeben.
Das FiberLIBS-Sensorsystem ist einsetzbar zum Detektieren, Klassifizieren und Analysieren von festen und flüssigen
Materialien mit vorzugsweise homogener Elementverteilung. Es wurde für die vollautomatische Wiedererkennung angelernter
Materialproben und die Ausgabe von Daten für nachfolgende Sortierungen in Industrieanwendungen projektiert.
Auch Materialien mit unterschiedlich hohen Anteilen gleicher Inhaltsstoffe können unterschieden werden. Mit Hilfe von
Kalibrierkurven ist es möglich, mit FiberLIBS auch quantitative Aussagen über den Anteil eines Inhaltstoffes zu treffen.
Das Feld der möglichen Anwendungen beginnt bei der Gewinnung natürlicher Rohstoffe und reicht über die Inspektion
industrieller Fertigungsprozesse bis zum Recycling von Wertstoffen.
Typische Einsatzziele des Systems sind:
- Sortieraufgaben in der Fertigung und im Recycling
- Verwechslungskontrolle und Plagiatsschutz durch Materialidentitätsprüfung
- Inline-Qualitätskontrolle in fließenden Fertigungsprozessen
- Erkennen von Oberflächenverschmutzungen und -beschichtungen
- Analyse der Elementzusammensetzung in Materialflüssen
- Erkennen von Gefahrstoffen
Das System beinhaltet eine Laserstrahlquelle (1064 nm), ein Spektrometer (Messbereich und Auflösung definierbar)
sowie einen Industrie-PC mit Touchscreendisplay. Industrieübliche Schnittstellen dienen zur Integration in externe Anlagensteuerungen.
Basis für die Auswerte- und Steuereinheit ist ein 19"-Einschubgehäuse. Auf Wunsch stehen auch Übergehäuse zur Verfügung.
Ein Mikrochiplaser der CryLaS GmbH dient als Strahlquelle. Die Optik im Messkopf
fokussiert den Laserstrahl auf ein vor dem Sensorkopf befindliches Objekt. Abhängig vom zu analysierenden Material
sind Brennweiten zwischen 25 und 125 mm und auch darüber hinaus realisierbar.
Die Optik des Messkopfes wird gleichzeitig für die Aufnahme der LIBS-Emission eingesetzt (Kolineares LIBS-Setup).
Der Messkopf kann mit zwei Schrauben einfach in ein Anlagengestell montiert werden.
Mit einem automatisierten X-Y-Verschiebetisch ist die Abrasterung der Probenoberfläche möglich.
Ein Videomikroskop zur exakte Probenpositionierung kann ergänzt werden.
Die Software ermöglicht eine elementspezifische Oberflächenkartierung in Falschfarben-Darstellung.
Für Laborexperimente oder Industriemessaufgaben in ungeschützten Bereichen kann zur Einhaltung der Lasersicherheit
ein geeignetes Schutzgehäuse projektiert und geliefert werden.
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