Kurz nach der Erfindung des Lasers beobachteten Wissenschaftler die Bildung von Plasma nach der Bestrahlung von Proben mit einem Laser. 1962 berichtete Brech auf der Internationalen Konferenz für Laserspektroskopie erstmals über die Verwendung von Plasma als Quelle für die Spektroskopie. Ein Jahr später nutzte Liode die laserinduzierte Plasmaspektroskopie (LIBS) erstmals zur Oberflächenanalyse von Materialien und hielt damit Einzug in die Analytik. 1964 veröffentlichte Griem seine erste Monografie zur Plasmaspektroskopie. Dieses Werk bietet eine umfassende Einführung in Theorie, Herleitung, Ergebnisse und die relevanten experimentellen Technologien der quantitativen Plasmaspektroskopie. Nach zehn Jahren Forschung veröffentlichte Griem das Buch „Spektrale Linienverbreiterung durch Plasmen“. Im Anhang gab er die berechneten Werte für Linienverbreiterung und Frequenzverschiebung zahlreicher atomarer und ionischer Spektrallinien an, inklusive einer detaillierten Parametertabelle für Wasserstoff und Helium sowie Informationen zu anderen Atomen und Ionen bei spezifischen Elektronentemperaturen und -dichten. Die Veröffentlichung dieses Buches gilt als Meilenstein.

Anfang der 1980er-Jahre begannen amerikanische Wissenschaftler, die LIBS-Technologie zur Elementanalyse bestimmter Materialien einzusetzen. Seitdem hat sich LIBS zu einem Echtzeit-Analyseverfahren entwickelt, mit dem sich nahezu jede Materialzusammensetzung messen lässt. Die laserinduzierte Plasmaspektroskopie (LIBS) ist eine von mehreren Analysemethoden der Emissionsspektroskopie. Sie nutzt einen hochenergetischen Pulslaser, der mit der zu untersuchenden Substanz interagiert und ein Plasma erzeugt. Durch die Detektion der charakteristischen Spektrallinien von Atomen, Ionen oder Molekülgruppen im Strahlungsspektrum werden qualitative und quantitative Informationen über die zu messende Substanz gewonnen.

Reallights Subnanosekunden-Mikrochip-Laser

Das herkömmliche LIBS-System nutzte einen lampengepumpten Festkörperlaser mit einer Pulsdauer von 10 ns zur Anregung der Proben. Die lange Pulsdauer ermöglichte deutliche Bremsstrahlungseffekte und erforderte eine präzise Zeitverzögerungssteuerung. Durch die genaue Justierung von Triggerung und Datenerfassung von Laser und Spektrometer konnten hochqualitative Spektrallinien von Plasmaelementen gewonnen werden.

RealLight bietet einen passiv gütegeschalteten Subnanosekunden-Pulslaser mit einer Pulsdauer von 350 ps, ​​was einer Reduzierung um das 30-Fache entspricht. Dadurch werden thermische Effekte und Bremsstrahlung effektiv minimiert. Spektrale Signale von Elementen mit hohem Signal-Rausch-Verhältnis (SNR) lassen sich erfassen. Der Laser zeichnet sich durch eine hohe Wiederholrate von 100–1000 Hz aus. Signalintensität und Signal-Rausch-Verhältnis können durch den Einsatz eines Spektrometers mit einer Belichtungszeit von 0,1–1 s weiter verbessert werden.

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