【簡介】
美國知名大廠SciAps之Z-200型雷射導引光譜技術。目前是全世界「唯一」可分析「碳」的「手持式」分析儀。Z-200型可同時分析多種元素，包含矽、錳、鉻、鉬、釩、銅跟鎳。因此碳當量（CE）分析也可以與碳含量一同報告。此外，由於碳分析一般使用5個測量之平均值，Si與過渡金屬的分析結果將因為平均值而變得更好。碳當量（CE）值的精度由碳分析主導。 使用1064奈米脈衝雷射，5.5毫焦耳/脈衝以及50赫茲頻率，除了寬廣的元素偵測範圍（190nm-620nm）外，並且在碳193nm位置擁有0.13nm超靈敏解析度。 如分光儀相同，使用氬氣作為高精度偵測環境；為市場上唯一可搭載氬氣瓶的手持式分析儀。
【碳當量】
Z-200型或Z-300型支援二種碳當量公式，分別為國際焊接學會的Deardon and O`neill公式和美國焊接學會公式。矽在碳鋼中的含量一般介於0.2%-0.3%之間，對於碳當量的貢獻度約在0.03~0.05之間。 # 碳鋼
國際焊接學會和美國焊接學會採用公式
【方法】
碳當量分析方法被包含於Z-200型的碳軟體中，該方法透過LIBZ技術，在樣品表品燒掉約50um直徑的小洞（面積為分光儀的百分之一），偵測器接收來自樣品產生的電漿光譜訊號，以確認樣品成本以及其濃度。使用如同分光儀的氬氣，提供高品質的偵測環境。使用細節如同上篇文章：「碳分析 – 低合金與碳鋼」所述。簡單而言，樣品需先研磨，得到5次的有效測量，平均後得到最終結果（約15秒）。
【數據和討論】
1.碳當量（CE）值，透過LIBS測量數種碳鋼，如圖二所示。2.透過Z-200型使用「國際焊接學會」和「美國焊接學會」的公式進行碳當量（CE）值和不確定度分析，和來自化驗的真實碳當量（CE）值之確認。3.碳當量（CE）值在「美國焊接學會」公式中，是需要矽含量結果的。
（圖二）「國際焊接學會」和「美國焊接學會」之值，和LIBZ測量值之比較
4.下圖三，來自於公開文獻，有關可焊性預測，我們加入顏色以區分。
（圖三）「碳當量值」對應「焊接分類」之顏色區分
5.下圖四，直接說明了LIBS(LIBZ)和真實值之結果一致性。
（圖四）焊接分類 – LIBZ和真實值比較
6.除了「CS 15A」以外，皆與國際規範一致。
7.「CS 15A」是一種冷軋低合金鋼，其包含了0.14%碳、1.12%錳和0.04%鉻。LIBS(LIBZ)測量該材料之碳當量（CE）偏高。原因為該材料的0.14%碳接近LIBZ偵測極限0.12%，導致統計偏差所致。
【結論】
我們提供的Z系列LIBS(LIBZ)雷射導引光譜儀，已經證明其有能力測量低合金鋼和碳鋼的「碳當量」，和「碳含量」。碳分析方法，其需要5次的測量並平均之。對其它相同的合金元素也以相同的平均值，產出有意義的精準碳當量值。可焊性可透過LIBS(LIBZ)基於的公佈標準確定，類別「優秀的」和「非常好」被合併為一樣的層級。可焊性結果對於「國際焊接學會」跟「美國焊接學會」是可被接受的。
