portant;">
应用背景
portant;">
2019 年，交通运输领域的铝需求每年超过 500 万吨，预计到 2050 年将增长 55%。有色废钢被二次冶炼厂、精炼厂、铸锭制造商、制造商、铸造厂和其他工业消费者消耗。
这些消费者依靠有色金属废料作为有竞争力、环保且节能的投入来制造全新产品，从而延续有色金属的生命周期。
全世界每年有超过 5000 万辆汽车达到使用寿命。其中95%以上的车辆进入综合回收基础设施，包括汽车零部件回收/拆解商、再制造商和材料回收商（破碎机）。如今，约 75% 的汽车材料通过
(1) 零部件再利用和零部件再制造
(2) 最终通过废料加工（粉碎）行业进行回收，从而实现盈利。废品加工商从汽车中回收金属废料的过程包括切碎废弃汽车以及其他废弃的含金属产品（例如白色家电、工业废料和拆除碎片），并从切碎的材料中回收金属。钢铁行业回收黑色金属废料的最大单一来源是废弃汽车。汽车材料的可持续回收可以对材料保护和家庭能源使用产生重大影响。
汽车工业是最大的材料消费者之一。作为最大的材料消费者之一，车辆也是再生材料的最大来源之一。在过去 15 至 20 年中，汽车材料的使用方式发生了变化，以满足提高燃油经济性、安全性和性能的需求。自 1978 年以来，一辆典型客车的总重量减少了近 300 磅。同一时期，一辆典型汽车中普通钢材的使用量减少了近 700 磅，高强度钢的使用量增加了约 200 磅，铝的使用量增加了 100 磅以上。显然，趋势是用性能更高、重量更轻的材料替代，以提高燃油效率。
除了全球铝消费量的显着增长之外，大多数国家也做出了巨大努力来增加铝回收配额。就再利用加工而言，铝是最具成本效益的贱金属。
portant;">基于 LIBS 的传感器分选技术 - 这是铝回收商分选线的关键部分。LIBS 提高了分选的附加值——旨在实现零碳排放和循环经济。
为什么要回收铝
portant;">
除了全球铝消费量的显着增长之外，大多数国家也做出了巨大努力来增加铝回收配额。
就再利用加工而言，铝是最具成本效益的贱金属。关键是在重熔方面使用这一概念，即专门熔化生产所需合金的废料，从而节省燃料费用并减少碳足迹负荷。
到目前为止，铝回收中使用的分选技术通常基于物理性质，就像 XRT（X 射线传输）的密度表征一样。众所周知，这些物理表征技术无法识别构成各种特征合金间和合金内类别的大多数元素合金差异。
在基于化学的分选方面，XRF（X 射线荧光）作为传感器对于大多数轻质合金（例如铸铝和锻铝、镁基和钛基合金）具有显着的局限性。
LIBS（激光诱导击穿光谱）经过多年的研发，在轻金属分选方面具有关键优势。事实证明，它能够分选感兴趣的合金元素（例如铁、镁、锰、铜、锌等）的细微差别。当专用回收加工商需要短时间处理时，区分进料废金属负载中的这些元素至关重要。通过 LIBS 的应用，可以非常有选择性地从废料中生产各种合金类别。
portant;">
portant;">
使用LIBS快速得高精度得分选铝
portant;">
什么是 LIBS？
激光诱导击穿光谱 (LIBS) 是一种原子发射光谱方法，其中短脉冲激光聚焦在样品表面。激光的高功率密度与少量样品表面相互作用，导致材料去除和等离子体形成。等离子体根据样品的元素组成发出特征光。LIBS 是一种非接触式方法，无需样品制备即可在几毫秒内进行多元素分析。
portant;">它根据合金成分，快速且最高精度地将废料分类为任意数量的材料类别。
portant;">
portant;">
LIBS 如何工作？
portant;">
portant;">通过使用基于激光三角测量的距离传感器，连续扫描废料的表面并创建废料的高度轮廓。利用已知的样品高度轮廓，可以确保样品表面上的最佳激光对准，从而提供良好的光谱数据，并允许量化甚至微量成分。动态聚焦范围约为 140 毫米，可以精确分析各种尺寸和形状的废料。预烧蚀激光器和 LIBS 激光器的组合甚至可以高精度地分析涂漆、氧化或其他污染的材料。因此，预烧蚀激光在材料中挖出几微米的痕迹，然后使用 LIBS 激光进行材料分析。根据确定的元素浓度，将废料分为不同的类别。排序标准是定制的，客户可以轻松调整。LIBS 系统的传送带速度高达 3 m/s，可提供高吞吐量。无论您是想根据类型对铝、不锈钢还是其他材料进行分类，LIBS 系统都是您身边的强大工具。
技术分析以及结论
1.激光诱导击穿光谱（LIBS）是一种原子发射光谱，它使用高能激光脉冲作为激发源。
2.激光聚焦形成等离子体，使样品雾化并激发。
3.原则上，LIBS 可以分析任何物质，无论其物理状态如何，无论是固体、液体还是气体。
4.由于所有元素在激发到足够高的温度时都会发出特征频率的光，因此 LIBS（原则上）可以检测所有元素。
5.如果待分析材料的成分已知，LIBS 可用于评估每种成分元素的相对丰度，或监测杂质的存在。
6.LIBS 的工作原理是将激光聚焦到样品表面的一小块区域上；当激光放电时，它会烧蚀纳克到皮克范围内的极少量材料，从而产生温度超过 100,000 K 的等离子体羽流。
7.在数据收集过程中，通常在建立局部热力学平衡后，等离子体温度范围为 5,000–20,000 K。
8.在早期等离子体的高温下，被烧蚀的材料分解（分解）成受激离子和原子物质。
9.在此期间，等离子体发出连续的辐射，其中不包含有关所呈现的物种的任何有用信息，但在非常短的时间内，等离子体以超音速膨胀并冷却。此时可以观察到元素的特征原子发射线。
10.连续辐射和特征辐射的发射之间的延迟约为 10 μs，这就是为什么需要暂时选通探测器的原因。
