La spectroscopie d'émission atomique induite par laser (LIBS) et d'autres techniques avancées de spectroscopie d'émission atomique ont été largement utilisées pour une analyse rapide et précise de la composition des matériaux.

La LIBS utilise un laser pulsé de haute énergie comme source laser. À travers une lentille de focalisation, un faisceau laser pulsé de haute énergie (généralement de l'ordre de la nanoseconde) est concentré sur la surface de l'échantillon. La quantité infime de matière excitée à la surface est instantanément chauffée, vaporisée et ionisée, formant un plasma transitoire de haute température et de haute brillance. Lors du refroidissement du plasma, les atomes et ions excités passent d'états de haute énergie à des états de plus basse énergie, émettant des raies spectrales caractéristiques à des longueurs d'onde spécifiques. Ces signaux optiques sont décomposés en leurs spectres correspondants à l'aide d'un spectromètre et de détecteurs (tels que des CCD). L'identification précise de ces raies spectrales et de leurs intensités permet une analyse qualitative et quantitative rapide des éléments présents dans l'échantillon.

Son principal avantage réside dans l'absence quasi totale de préparation d'échantillon. Qu'il s'agisse d'échantillons solides, liquides ou gazeux, les résultats d'analyse sont obtenus directement et rapidement. L'analyse directe des échantillons élimine les prétraitements fastidieux et chronophages. De plus, elle permet une analyse rapide en temps réel, capturant un spectre complet avec une seule impulsion laser. L'ensemble du processus s'effectue en quelques millisecondes, rendant possible l'analyse en ligne en temps réel. Elle permet également la détection simultanée de plusieurs éléments, permettant ainsi, en une seule mesure, de capturer les signaux de la quasi-totalité des éléments métalliques et de certains éléments non métalliques présents dans un échantillon. Ceci améliore considérablement l'efficacité analytique.

Les lasers n'ablissent que des quantités infimes de matériau, causant des dommages minimes à la structure globale et se qualifiant ainsi de technique d'analyse minimalement invasive. Leur focalisation sur de longues distances, via des fibres optiques ou des télescopes, permet la télédétection. Cette capacité autorise des applications réussies dans des environnements extrêmes (par exemple, à l'intérieur de réacteurs nucléaires ou de fours à haute température) et même la détection à distance (par exemple, ChemCam sur les rovers martiens). Leurs applications couvrent un éventail exceptionnellement large, incluant la science des matériaux, l'exploration géologique, la surveillance environnementale, l'exploration spatiale, le contrôle des procédés industriels et l'authentification des vestiges culturels. Bien que leur précision absolue puisse parfois être légèrement inférieure aux méthodes de laboratoire classiques, leur capacité inégalée d'analyse en temps réel sur site en fait un outil analytique puissant.

Grâce à ces avantages, les applications LIBS ont pénétré de nombreux domaines scientifiques et industriels :

• Permettre un contrôle de haute qualité des processus industriels grâce à l'analyse de composition en ligne dans les secteurs de la métallurgie, de l'acier, du ciment et autres industries.
• Surveillez rapidement l'environnement en détectant les éléments nocifs dans les plans d'eau et la contamination des sols par les métaux lourds.
•  L'identification sur le terrain des roches et des minéraux ainsi que l'évaluation rapide de la teneur en minerai sont d'une grande importance pour les opérations géologiques et minières.
• En analysant à distance la composition chimique des roches et du sol martiens, nous avons réalisé une avancée majeure dans l'exploration spatiale.
•  La science des matériaux englobe l'analyse détaillée de la composition de matériaux complexes tels que les films minces, les alliages et les polymères.
• Utilisation de méthodes analytiques non destructives pour déterminer et analyser la composition pigmentaire des antiquités, des peintures murales et des sculptures.
• Sûreté et sécurité : Détection rapide des explosifs, des produits chimiques dangereux, des matières nucléaires et autres substances.

Le PQE et Lasers de la série AQE depuis RealLight leur taille compacte les rend idéaux comme sources laser pour les instruments LIBS portables et portatifs.

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