元素分析是指通过对物质进行定性分析和定量分析，从而获取物质的成分和含量信息的方法，在化工与能源、材料学、环境检测、生物医学及食品检测等领域都有广泛的应用，与人类社会的生产生活息息相关。

如：在工业生产中，元素分析是质量控制的关键环节。钢铁中的铬、铝合金中的镁含量直接影响材料力学性能；水泥生料中钙、硅、铝、铁的比例决定成品强度与耐久性；食品与药品中有害重金属（如铅、砷、汞）的限量检测更是关乎公众健康安全的底线要求。精准的元素分析数据为工艺优化、标准制定和合规监管提供了科学依据。

在矿产资源勘探中，快速准确的元素分析能够评估矿石品位、指导开采决策，尤其对锂、钴等战略性新能源矿产的高效识别具有重要意义。在环境领域，土壤重金属污染监测、大气颗粒物溯源分析等都需要依赖高灵敏度的元素检测技术，为生态修复与污染治理提供数据支撑。

但传统元素分析方法通常是化学分析法，通过化学试剂与物质中成分的化学反应实现对物质元素的定性分析和定量分析，湿化分析法是最常用的化学分析法。化学分析法的定量分析结果准确度高，但分析过程较繁琐，需要多种化学试剂，对环境影响大，且无法进行痕量元素分析。

当前，也有企业和科研机构使用XRF检测方法进行元素分析，但XRF对轻元素（如碳、氮、氧等）的检测灵敏度较低，且检测限相对较高，难以满足痕量元素的精确测定需求；其次，采用XRF检测方法，基体效应显著，样品的物理形态、表面平整度及组成差异均会对测量结果产生较大干扰，定量分析往往依赖标准样品进行校准，通用性受限；另外，对于薄膜或微量样品，XRF需要严格的制样要求，操作不当易导致数据偏差；此外，设备购置与维护成本较高，且涉及X射线辐射安全管理，也在一定程度上制约了其普及应用。因此，在选择元素分析方法时，需结合样品特性与检测目标综合权衡。

LIBS激光元素分析作为一种新兴原子光谱技术，通过超短脉冲激光聚焦样品表面形成等离子体，利用光谱仪对等离子体发射光谱进行分析，识别样品中的元素组成成分，可以进行材料的识别、分类、定性以及定量分析，在元素分析领域发挥着越来越重要的作用，并作为一种快速、无损、多元素同步分析的前沿检测手段，正在深刻改变材料、环境监测、工业质量控制及新能源研发等领域的分析范式，成为现代科研、工业创新的重要工具。

LIBS工作原理图

相比化学分析法和XRF检测方法，LIBS激光元素分析仪优势显著：

﹡全元素覆盖：可检测元素周期表中几乎所有元素，包括碳（C）、氢（H）、氧（O）、氮（N）、锂（Li）、铍（Be）、硼（B）等轻元素。

﹡无需复杂制样：直接对固体、粉末（需压片）等样品进行分析，省去繁琐的化学前处理

﹡分析速度快：毫秒级响应，满足在线实时检测需求

﹡安全环保：无需化学试剂，无辐射危害

近日，莱森光学一体式LIBS元素分析仪功能全面，凭借毫秒级分析速度、广泛的元素覆盖能力及智能化光谱融合技术，在元素分析、冶金行业矿石品位在线分选、珠宝与宝石鉴定、煤炭与化石燃料分析、土壤重金属污染监测、中药材品质控制、水泥品质在线监控、电力行业绝缘子污秽分析、石油焦在线检测、锂电池元素组成分析等场景被广泛应用，为科研与工业应用提供了高效、精准的元素分析解决方案。

                                                     莱森光学一体式LIBS激光元素分析仪

元素定量分析

采用LIBS元素分析技术进行元素定性、定量分析，具备无需复杂的样品预处理、分析速度快、灵敏度高、可同时进行多元素检测等优势，常用于工业生产中的在线质量监控和材料成分快速筛查。如：在钢材中可准确检测铬元素的含量以评估其耐腐蚀性能；在铝合金中可定量分析镁元素以判断合金的轻量化与强度特性；在玻璃中可测定铁杂质含量以控制其光学透明度，在硫酸铜中则可精确测量铜元素的浓度以保障化工生产的纯度要求。

  Pb元素（405.78nm）平面分布图                                        Pb元素测量平面图

冶金行业矿石品位在线分选

在冶金行业中，采用LIB激光元素分析技术进行矿石品位的在线分选，利用其非接触、无需制样、多元素秒级同步检测的核心优势，实现对传送带上矿石的实时识别与分流，为冶金行业矿石品位在线分选提供了从采矿到选矿全链条的智能化解决方案，显著提升了资源利用率、降低了能耗与化验成本，并推动了选矿工业的数字化升级。

锂矿成分分析

珠宝与宝石鉴定

在宝石学研究中，特定元素及其含量对宝石的矿物学特征、种属鉴定及商业价值具有决定性影响。以翡翠为例，Fe元素作为关键致色离子，其价态与含量直接调控翡翠的绿色调深浅、饱和度及整体色泽表现，是区分"帝王绿""阳绿""豆绿"等商业品级的核心指标之一。采用LIBS元素分析进行分析，其微损甚至无损检测，能够精准获取翡翠中Fe、Cr、Mn、Ti等微量元素的定量信息，为宝石的质量评估、产地溯源及种属分类提供高维度的数据支撑，显著提升鉴定工作的客观性与效率。

翡翠特征光谱

煤炭与化石燃料分析

在煤质领域中，LIBS激光元素分析技术可把煤样中有机元素（C、H、O、N、S等）与无机元素（Na、Fe、Al、Ca、Si、Mg等）的快速同步定量分析，精准刻画元素在煤基质中的空间分布特征与富集规律。此外，基于LIBS光谱中特征谱线强度与煤分子结构信息的关联性，该技术还可间接解析煤的化学结构特征，包括含氧官能团（如羧基、羟基）的相对丰度、芳香环缩合度及烷基侧链的分布状况，为煤阶判定、工艺适用性评价及清洁高效利用提供多维度的分子层面信息。

煤质分析光谱图

土壤重金属污染监测

土壤重金属污染不仅导致土壤肥力下降，更对人体健康构成潜在威胁。LIBS激光元素分析技术作为一种快捷、准确的土壤重金属检测方法，能够精准测定镉、铅、铬、砷等元素含量，为土壤污染诊断、修复技术研发及防治策略制定提供科学依据。

                                                                                                                                                         土壤样品元素检测                            

中药材品质控制

结合特征波段提取与化学计量学方法，采用LIBS激光元素分析技术对不同硫熏程度的中药材进行快速鉴别，并建立元素指纹图谱。通过对天麻、丹参、浙贝母、藏药"佐太"等中药材内部多种元素的特征研究，为探究元素与药材品质、功效的关联性提供基础数据，推动中药质量控制向标准化、科学化方向发展。

硫熏浙贝母元素识别

藏药“佐太”元素快速分析

中药材元素检测

水泥品质在线监控

在水泥熟料烧成工序中，LIBS元素分析技术可对生料进行非接触式、秒级在线检测，同步定量分析Ca、Si、Al、Fe、Mg等关键氧化物含量，并实时计算石灰饱和系数（KH）、硅率（SM）、铝率（IM）等核心工艺率值。检测数据可直接反馈至配料控制系统，实现原料配比的动态优化与闭环调控，从而显著提升生料入窑合格率与熟料成品品质，有效避免因成分波动导致的游离氧化钙（f-CaO）偏高及窑况不稳等问题，进而降低烧成能耗与NO?、SO?等污染物排放，为水泥智能制造提供关键的数据支撑与技术保障。

      水泥生料LIBS光谱图

电力行业绝缘子污秽分析

LIB激光元素分析技术无需样品预处理，高度契合电力行业户外现场快速诊断需求。通过采集绝缘子表面污秽的等离子体发射光谱，结合机器学习模式识别算法，可实现污秽等级的快速聚类判别与智能分级，为电力设备状态评估及预防性维护决策提供原位、实时的检测数据支撑。

  绝缘子污秽的LIBS光谱

石油焦在线检测

石油焦作为石油深加工的重要副产品，石油焦因其高热值、高导电性和化学稳定性，被广泛应用于电解铝阳极材料、冶金燃料、石墨电极制备及锂电池负极材料等工业领域。LIBS激光元素分析技术能快速、准确地在线检测石油焦中的铁、铜等关键杂质元素含量，为石油焦的质量控制与分级提供高效手段，直接保障其在锂电池负极、电解铝阳极等高端应用中的性能与可靠性。

石油焦LIBS光谱

锂电池元素组成分析

随着高能量密度锂离子电池在新能源汽车及储能领域的规模化应用，精准解析正极（如NCM、LFP）与负极（如石墨、硅碳）材料的元素配比及分布均匀性，成为优化电化学性能、循环稳定性及安全性的关键前提。LIBS元素分析技术凭借其无需研磨消解、无需真空环境、微损甚至无损检测的核心优势，可在数秒内同步定量分析Li、Ni、Co、Mn、Fe、P、C等多种元素的含量及空间分布，有效规避传统ICP-MS、XRF等方法在制样周期长、基体干扰大等方面的局限。此外，LIBS技术对固态电池界面演化、充放电过程中锂元素迁移行为的原位监测潜力，正推动其从实验室离线表征向电池生产在线质控及服役状态实时评估的技术跨越，成为支撑锂电池智能制造与全生命周期管理的重要分析手段。

                                                                   锂离子电池在紫外区域和可见光区域的LIBS谱图

随着新质生产力对分析精度与效率要求的不断提升，LIBS激光元素分析技术在多元场景中发挥日益重要的作用。莱森光学作为一家“光谱检测技术的创新与应用”的高新技术企业，自研LIBS激光激光元素分析技术全系列产品具备进口替代的实力，该技术产品解决了行业原子发射光谱、无法应用于工业在线原立测量复杂、恶劣工业场景，XRF荧光光谱无法测量原子序数Z<12轻质元素行业痛点。同时该技术产品也入库了深圳市工业和信息化局关于发布深圳市首台(套)重大技术装备推广应用指导目录，并荣获中国光学学会行业"2025年激光金耀奖"新应用奖。

此次发莱森光学一体式LIBS元素分析仪功能的全面升级，通过模块化设计与多源光谱融合创新，为各领域用户提供了从微观元素检测到宏观智能分析的全链条解决方案，推动分析技术向更高效、更智能、更绿色的方向持续演进。欢迎广大客户、合作伙伴前来咨询合作，共同探讨共LIBS技术在多场景中的应用路径与发展方向。