El instrumento LIBS (Espectroscopia de Ruptura Inducida por Láser) se ha mantenido oculto en laboratorios de investigación. Gracias a la reciente instalación de instrumentos LIBS en los rovers chinos de Marte, la tecnología LIBS se está dando a conocer gradualmente al público. La tecnología LIBS consiste en la aplicación de un láser enfocado en la superficie de una sustancia para excitarla a un estado de plasma mediante un láser de potencia máxima (> GW/cm²), y analizar la composición y el contenido de la sustancia mediante espectroscopia de emisión de plasma. Actualmente, la tecnología LIBS se utiliza ampliamente en aleaciones, minerales, materiales, agricultura, biología y otros campos.

La espectroscopia de ruptura inducida por láser (LIBS) permite realizar análisis elementales cuantitativos y completos in situ de microrregiones de muestras, y constituye un método importante para detectar la composición química de sustancias desconocidas. Se utiliza ampliamente en geología, ciencia de los materiales, biomedicina y otros campos. La tecnología de imagen LIBS con resolución espacial ha despertado un interés creciente debido a su capacidad para revelar la distribución de elementos en la muestra. 

Máquina de instrumentos LIBS de Reallight

En el campo de la investigación de imágenes LIBS, el análisis químico de muestras traza requiere una resolución espacial de micrómetros o incluso submicrónica, y se exigen mayores requisitos en cuanto a la estabilidad del sistema. Asimismo, se han planteado mayores exigencias para el rendimiento de los parámetros de los láseres.

Recientemente, el equipo del profesor Xiu Junshan de la Universidad Tecnológica de Shandong publicó un artículo titulado "Microanálisis rápido de películas delgadas de Al-In-Sn-O mediante espectroscopia de ruptura inducida por láser con pulsos láser de picosegundos" en Spectrochimica. El artículo utilizó la tecnología micro LIBS para evaluar el rendimiento de las películas delgadas de Al-In-Sn-O mediante la evaluación del contenido de elementos bajo diferentes parámetros del proceso de preparación. En este artículo, se utiliza un láser de microplaca de la serie Reallight MCD con un ancho de pulso de 350 ps, ​​y la resolución de la resolución transversal es inferior a 50 μm, y la resolución del espesor de la película es de nivel submicrométrico.

Punto de ablación de película delgada con ancho de pulso Reallight-350ps

punto de ablación láser con ancho de pulso de 10 ns

El láser de microchip de Reallight, con pulsos de menos de un nanosegundo, ofrece una alta calidad de haz (M2 < 1,2), lo que facilita su enfoque en puntos de escala micrométrica y permite alcanzar una densidad de potencia superior a 10 GW/cm². El láser posee una alta frecuencia de repetición, un control preciso de sincronización de pulsos y la capacidad de controlar la excitación con pulsos individuales. Su reducido tamaño y alta integración lo hacen idóneo para su uso en el campo de la espectroscopia de emisión atómica inducida por láser (LIBS) microscópica.

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Referencias

Shiming Liu, Qing Gao, Junshan Xiu⁎, Zhao Li, Yunyan Liu, Spectrochimica Acta Part B[J], 160(2019)105684

Huang Weihua, He Chunjing, Zhao Weiqian, Qiu Lirong, Journal of Optics [J], volumen 40, número 24, diciembre de 2020.