Russell Harmon:对LIBS未来的愿景
SciAps 仅在几年前推出了世界上真正便携式的手持设备,但从事实验室 LIBS 工作 20 多年的地球化学家Russell Harmon博士表示,SciAps Z 系列的实时、快速分析功能为该领域的化学分析设定了新标准。他的新使命是传播这个词。要了解 SciAps 如何成为世界上受欢迎的手持设备。
地质学的圣杯
Russell Harmon在实验室LIBS的工作范围从检测油漆和土壤中的铅,到美国陆军研究实验室的爆炸物探测和分析地雷外壳,再到与Richard Hark博士等合作伙伴合作,将“地球化学指纹”的概念应用于冲突矿物,以确定它们的开采地点。
在他职业生涯的早期,他花了十年时间研究安第斯山脉的火山。在此期间,数百个样本被收集成熔岩流序列,并通过昂贵且耗时的技术运回实验室进行分析,以找到少数化学上不同的重要样品。“如果有一台分析仪可以告诉我们,在现场,我们只需要带回十个而不是数百个样本,那就太好了,”Harmon说。
“因此,当我开始使用实验室LIBS时,我知道一旦以手持形式进行,这可能是现场地球化学分析的'圣杯',就像最近使用XRF一样,”Harmon说。
在几秒钟内完成地球化学指纹识别
在2010年代中期,随着真正便携式手持式LIBS的出现,Harmon博士开始使用实验室LIBS来说明指纹识别对地质界的潜力。
Harmon说:“我看到现场便携式XRF分析仪刚刚开始进入市场,并且知道手持式LIBS技术迟早要成熟,用于地质学。
到2010年,人们对LIBS组件小型化的兴趣不断增长,导致了OES和“盒子里的LIBS”——基本上是一个装满仪器的手提箱——直到2015年,SciAps开发了手持式LIBS,Z-500。
突然间,他和他的同事们可以原位演示手持式LIBS的应用。Harmon将SciAps技术应用于他的许多研究中,例如鉴定博物馆藏品中的矿物 - 例如,一天内轻松进行200多次石榴石分析。
“想象一下,这些世界级的机构手头有一个LIBS,可以在样品和文物进入时对其进行测试,以验证其标记的分类或区分假货和真品,”Harmon说。“LIBS也可用于博物馆演示,作为吸引游客的一种方式,或者参观者可以使用LIBS询问展示中的一组样本,以确定它们是什么。
开源放大器
尽管哈蒙博士写过关于他的研究的文章,并为科学期刊发表了许多文章,但他并不满足于LIBS研究人员只在光谱期刊上发表文章。他的使命是通过在这些学科的期刊上发表文章,使地质学家和考古学家意识到LIBS分析的好处。
“令人沮丧的是,LIBS分析社区的科学家在其专业社区期刊上发表了有关LIBS地质和考古应用的各种有趣的应用程序。因此,有关可能应用的信息往往无法到达潜在的用户社区,即可以从实验室或现场的实时快速分析中受益的人。这些社区的大多数科学家都不熟悉最先进的分析技术,因此在这种情况下他们通常落后于曲线,“哈蒙说。
他认为分析社区有责任接触用户社区。“但它通常在这方面做得并不好。这就是我想做的。 Harmon博士继续撰写有关手持式LIBS的文章,并牢记这一目标。
贸易展览大师
众所周知,Harmon在地球科学会议和贸易展览会上加入了SciAps,以颂扬SciAps手持式LIBS和XRF分析仪的优点。
“手持式分析仪的现场工作不会取代详细的实验室工作,但它们将帮助我们更好地收集样本并了解我们在现场看到的内容。这是无可替代的,“哈蒙说。
他四五次帮助SciAps搭建展位,在会议的所有日子里,交通都停不停。在许多情况下,人们正在等待或稍后再回来,以近距离观察这项突破性的技术和适合用户的演示。
“这并不让我感到惊讶,因为这些是新工具,即使是主要是地球化学家的人也不一定知道它们,”哈蒙说。他说,他能接触到的人越多越好。
环保署,你能听到我的声音吗?
哈蒙也希望进入环保社区。在现场实时获得答案可能会改变污染土壤清理和修复监测的进行方式。Harmon知道,使用LIBS和XRF(因为使用这两种分析仪,可以有效地分析轻元素和重元素)作为监测土壤的工具,可以显着降低污染土壤分析和清理后验证监测的时间和成本。
问题在于监管界不愿接受新技术。
“不改变标准协议是有如此既得利益的,即使我们现在拥有更快、更好、更便宜的工具。有时看到这种巨大应用的潜力令人沮丧,但我们不能闯入它,因为EPA法规要求在现场使用特定的样品收集方法,并在实验室中使用随后的分析方案,“Harmon说。“当我们可以用手持式分析仪穿越该区域并立即得到答案时,为什么要维护这些耗时且昂贵的协议?”
使用手持式 LIBS,永远是糖果店里的孩子
尽管Harmon已经在实验室和博物馆中使用SciAps LIBS超过五年,但直到今年6月,他才能够带着北卡罗来纳州立大学海洋,地球和大气科学系主任Lewis Owen教授购买的手持式LIBS分析仪进入现场,用于分析莫哈韦沙漠的岩石清漆。我就像糖果店里的孩子一样,“哈蒙在描述加利福尼亚的田间工作时说。
今年秋天,哈蒙希望与史密森学会国家自然历史博物馆的欧文、理查德·哈克和迈克尔·怀斯一起带着 LIBS 前往北卡罗来纳州的山区。“我们希望对这些山区的原始锂宝石矿物进行一些勘探。这将是令人兴奋的,“哈蒙说。
哈蒙和哈克还将继续他们在加州黑曜石和黑曜石文物方面的工作。“这是一个关于黑曜石来源歧视和追踪文物来源的项目,从而了解贸易路线,以了解土著人民如何在美国西部交易商品,”哈蒙说。
二十年前,哈蒙博士对LIBS的未来有一个愿景,这个未来就在这里。“感谢 SciAps 创建手持式 LIBS。我已经等了很久了,“哈蒙说。现在,他正在尽最大努力将科学界的其他部分带入21世纪。