Dans les années 1960, l'équipe de recherche dirigée par David Cremers au Laboratoire national de Los Alamos, aux États-Unis, a introduit le concept de spectroscopie d'émission atomique induite par laser (LIBS). En 1963, Brech, membre de l'équipe, a utilisé un laser rubis équipé d'un commutateur Q pour induire la formation d'un plasma dans des substances et l'a appliqué à l'analyse chimique. Ceci a marqué la naissance officielle de la technologie LIBS. Au cours des 60 dernières années, la LIBS a été largement utilisée dans des domaines tels que l'analyse de la composition des métaux, l'exploration spatiale, la surveillance environnementale et des déchets, ainsi que l'identification du patrimoine culturel. Parallèlement, de nombreux systèmes d'analyse et de détection miniaturisés ou en ligne, basés sur la LIBS, ont été développés.

Principe de la technologie LIBS

La technologie LIBS repose sur la focalisation d'un laser à impulsions ultracourtes sur la surface d'un échantillon, provoquant une ablation et la formation d'un plasma. Le spectre d'émission de ce plasma contient tous les éléments constitutifs du matériau. L'analyse des raies spectrales caractéristiques, à l'aide d'un système d'acquisition spectrale (généralement un spectromètre), permet de déterminer la composition élémentaire et la concentration de l'échantillon. Grâce à la haute densité d'énergie obtenue par focalisation du laser à impulsions ultracourtes, la LIBS peut, en principe, être appliquée à tous les états de la matière (solide, liquide ou gazeux), les limitations de détection étant uniquement liées à la gamme de longueurs d'onde et à la sensibilité du détecteur.

Composants d'un système LIBS

Un système LIBS complet se compose principalement des éléments suivants :

① Système d'excitation, comprenant le laser et le système de focalisation laser.

② Plateforme d'échantillonnage pour le positionnement et le maintien de l'échantillon.

③ Système d'acquisition, comprenant des composants de couplage et des spectromètres à fibres optiques.

④ Système d’analyse, composé d’un PC, d’un microcontrôleur ou d’autres modules dotés de capacités analytiques.

Composants clés de la technologie LIBS

Pour la technologie LIBS, deux composants essentiels sont les lasers à impulsions courtes de très haute puissance et les spectromètres à fibres optiques capables de capturer plusieurs éléments et de révéler des détails fins. Entreprise de haute technologie spécialisée dans la recherche, le développement, la production et la vente de lasers sur puce, RealLight Technology Co., Ltd. fournit une source de lumière d'excitation puissante pour ce domaine d'application.

Notre fleuron Lasers à semi-conducteurs haute énergie de la série PQE Ces lasers adoptent une technologie de commutation Q passive à semi-conducteurs, offrant une puissance de crête ultra-élevée, un faible coût et une consommation d'énergie réduite. Avec une largeur d'impulsion minimale de 3 ns et une énergie maximale par impulsion de 10 mJ, ils permettent d'exciter facilement des échantillons métalliques solides ainsi que divers gaz. De plus, leur format compact facilite l'intégration au système, les rendant idéaux pour les applications LIBS portables, mobiles et en ligne.

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