In den 1960er Jahren führte das Forschungsteam um David Cremers am Los Alamos National Laboratory in den USA erstmals das Konzept der laserinduzierten Plasmaspektroskopie (LIBS) ein. 1963 nutzte das Teammitglied Brech einen mit einem Güteschalter ausgestatteten Rubinlaser, um in Substanzen Plasma zu erzeugen und wandte dieses Verfahren zur chemischen Analyse an. Dies markierte die offizielle Geburtsstunde der LIBS-Technologie. In den vergangenen 60 Jahren hat sich LIBS in Bereichen wie der Metallzusammensetzungsanalyse, der Weltraumforschung, der Umwelt- und Abfallüberwachung sowie der Identifizierung von Kulturgütern weit verbreitet. Parallel dazu wurden zahlreiche miniaturisierte und Online-Analyse- und Detektionssysteme auf Basis von LIBS entwickelt.

Prinzip der LIBS-Technologie

Die LIBS-Technologie basiert auf der Fokussierung eines ultrakurzen Laserpulses auf die Oberfläche einer Probe. Dies führt zu Ablation und Plasmabildung. Das Emissionsspektrum des Plasmas enthält alle elementaren Bestandteile des Materials. Mithilfe eines Spektrometers, das die charakteristischen Spektrallinien erfasst und analysiert, lassen sich die elementare Zusammensetzung und Konzentration der Probe bestimmen. Aufgrund der hohen Energiedichte, die bei der Fokussierung eines ultrakurzen Laserpulses erreicht wird, ist LIBS prinzipiell für alle Aggregatzustände (fest, flüssig oder gasförmig) anwendbar. Die Nachweisgrenzen werden lediglich durch den Wellenlängenbereich und die Empfindlichkeit des Detektors bestimmt.

Komponenten eines LIBS-Systems

Ein vollständiges LIBS-System besteht im Wesentlichen aus folgenden Komponenten:

① Anregungssystem, einschließlich Laser und Laserfokussierungssystem.

② Probentisch zum Positionieren und Halten der Probe.

③ Datenerfassungssystem, einschließlich Kopplungskomponenten und faseroptischen Spektrometern.

④ Analysesystem, bestehend aus einem PC, einem Mikrocontroller oder anderen Modulen mit Analysefunktionen.

Schlüsselkomponenten der LIBS-Technologie

Für die LIBS-Technologie sind zwei der wichtigsten Komponenten Kurzpulslaser mit extrem hoher Spitzenleistung und faseroptische Spektrometer, die mehrere Elemente erfassen und feinste Strukturen auflösen können. Als Hightech-Unternehmen, das sich auf die unabhängige Forschung, Entwicklung, Produktion und den Vertrieb von Mikrochip-Lasern spezialisiert hat, bietet RealLight Technology Co., Ltd. eine leistungsstarke Anregungslichtquelle für dieses Anwendungsgebiet.

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