كان جهاز مطيافية الانهيار المستحث بالليزر (LIBS) مخفيًا في مختبرات الأبحاث. وبفضل تركيب حمولات LIBS مؤخرًا على مركبات استكشاف المريخ الصينية، بدأت تقنية LIBS بالانتشار تدريجيًا بين العامة. تعتمد تقنية LIBS على تركيز شعاع الليزر على سطح المادة لإثارتها إلى حالة البلازما باستخدام ليزر ذي قدرة ذروة عالية (أكبر من جيجاواط/سم²)، ثم تحليل تركيب المادة ومحتواها من خلال مطيافية انبعاث البلازما. تُستخدم تقنية LIBS حاليًا على نطاق واسع في مجالات السبائك والخامات والمواد والزراعة وعلم الأحياء وغيرها.

تُتيح تقنية التحليل الطيفي بالانهيار المُستحث بالليزر (LIBS) إجراء تحليل كمي شامل للعناصر في المناطق الدقيقة للعينات، وهي وسيلة مهمة للكشف عن التركيب الكيميائي للمواد المجهولة. وتُستخدم هذه التقنية على نطاق واسع في علوم الأرض، وعلوم المواد، والطب الحيوي، وغيرها من المجالات. وقد حظيت تقنية التصوير الطيفي بالانهيار المُستحث بالليزر (LIBS) ذات الدقة المكانية العالية باهتمام متزايد نظرًا لقدرتها على كشف توزيع العناصر في العينة. 

آلة LIBS من Reallight

في مجال أبحاث التصوير باستخدام مطيافية الانبعاث الضوئي بالليزر (LIBS)، يتطلب التحليل الكيميائي للعينات النزرة دقة مكانية تصل إلى مستوى الميكرومتر أو حتى أقل من الميكرون، كما تُفرض متطلبات أعلى على استقرار النظام. كذلك، وُضعت متطلبات أعلى لأداء معايير الليزر.

نشر فريق البروفيسور شيو جونشان من جامعة شاندونغ للتكنولوجيا مؤخرًا بحثًا بعنوان "التحليل المجهري السريع للأغشية الرقيقة من الألومنيوم-الإنديوم-القصدير-الأكسجين باستخدام مطيافية الانهيار المستحث بالليزر مع نبضات ليزرية بيكوثانية" في مجلة Spectrochimica. استخدم البحث تقنية مطيافية الانهيار المستحث بالليزر المجهرية لتقييم أداء الأغشية الرقيقة من الألومنيوم-الإنديوم-القصدير-الأكسجين من خلال تقييم محتوى العناصر في ظل معايير تحضير مختلفة. في هذا البحث، استُخدم ليزر ذو لوحة دقيقة بعرض نبضة 350 بيكوثانية من سلسلة Reallight MCD، وكانت دقة العرض أقل من 50 ميكرومتر، ودقة قياس سمك الغشاء في مستوى دون الميكرون.

بقعة استئصال رقيقة بتقنية Reallight-350ps بعرض نبضة 350 بيكو ثانية

بقعة استئصال ليزرية بعرض نبضة 10 نانوثانية

يتميز ليزر Reallight ذو الرقاقة الدقيقة بتقنية النانو ثانية بعرض نبضة أقل من نانو ثانية وجودة شعاع عالية (M2 < 1.2)، مما يسهل تركيزه في بقعة بحجم الميكرومتر، ويحقق كثافة طاقة تزيد عن 10 جيجاواط/سم². يتميز الليزر بمعدل تكرار عالٍ، وتحكم دقيق في تزامن النبضات، وإمكانية التحكم في إثارة النبضة المفردة. يتميز الليزر بصغر حجمه وتكامله العالي، مما يجعله مناسبًا جدًا للاستخدام في مجال التحليل الطيفي بالليزر المجهري.

تنويه: بعض محتوى هذه المقالة مأخوذ من الإنترنت، وهو مخصص للبحث التقني وتبادل المعلومات. يُستخدم كمرجع ومصدر تعليمي فقط. في حال وجود أي أخطاء في الوصف أو معلومات غير دقيقة، يُرجى إبلاغنا بها فورًا. في حال وجود أي مشكلة تتعلق بحقوق النشر، يُرجى التواصل معنا وسنقوم بالتحقق منها وحذفها في أقرب وقت ممكن.

مراجع

شيمينغ ليو، تشينغ جاو، جونشان شيو⁎، تشاو لي، يونيان ليو، Spectrochimica Acta الجزء B[J]، 160(2019)105684

هوانغ ويهوا، هي تشون جينغ، تشاو وي تشيان، تشيو ليرونغ، مجلة البصريات [J]، المجلد 40، العدد 24، ديسمبر 2020.