Negli anni '60, il team di ricerca guidato da David Cremers presso il Los Alamos National Laboratory negli Stati Uniti introdusse per la prima volta il concetto di spettroscopia di emissione atomica indotta da laser (LIBS). Nel 1963, Brech, membro del team, utilizzò un laser a rubino dotato di un Q-switch per indurre la formazione di plasma nelle sostanze e applicò questa tecnica all'analisi chimica. Questo segnò la nascita ufficiale della tecnologia LIBS. Negli ultimi 60 anni, la LIBS è stata ampiamente utilizzata in campi quali l'analisi della composizione dei metalli, l'esplorazione spaziale, il monitoraggio ambientale e dei rifiuti e l'identificazione dei beni culturali. Nel frattempo, sono stati sviluppati numerosi sistemi di analisi e rilevamento miniaturizzati o in linea basati sulla LIBS.

Principio della tecnologia LIBS

La tecnologia LIBS funziona focalizzando un laser a impulsi ultracorti sulla superficie di un campione, provocandone l'ablazione e la formazione di plasma. Lo spettro di emissione del plasma contiene tutti gli elementi costituenti il ​​materiale. Utilizzando un sistema di acquisizione spettrale (tipicamente uno spettrometro) per catturare e analizzare le linee spettrali caratteristiche, è possibile determinare la composizione elementare e la concentrazione del campione. Grazie all'elevata densità di energia raggiunta quando un laser a impulsi ultracorti viene focalizzato, la LIBS può, in linea di principio, essere applicata a qualsiasi stato della materia (solido, liquido o gassoso), con limitazioni di rilevamento influenzate solo dall'intervallo di lunghezze d'onda e dalla sensibilità del rivelatore.

Componenti di un sistema LIBS

Un sistema LIBS completo è costituito principalmente dai seguenti componenti:

① Sistema di eccitazione, comprendente il laser e il sistema di focalizzazione del laser.

② Supporto per il posizionamento e il fissaggio del campione.

③ Sistema di acquisizione, inclusi componenti di accoppiamento e spettrometri a fibra ottica.

④ Sistema di analisi, costituito da un PC, un microcontrollore o altri moduli con capacità analitiche.

Componenti chiave della tecnologia LIBS

Per la tecnologia LIBS, due dei componenti più critici sono i laser a impulsi brevi ad altissima potenza di picco e gli spettrometri a fibra ottica in grado di rilevare più elementi e di risolvere dettagli fini. In qualità di azienda high-tech specializzata nella ricerca, sviluppo, produzione e vendita indipendenti di laser a microchip, RealLight Technology Co., Ltd. fornisce una potente sorgente di luce di eccitazione per questo campo di applicazione.

La nostra ammiraglia Laser a stato solido ad alta energia della serie PQE Adottano uno schema di Q-switching passivo a stato solido, caratterizzato da elevata potenza in uscita, efficienza in termini di costi e basso consumo energetico. Con una larghezza di impulso minima di 3 ns e un'energia massima per singolo impulso di 10 mJ, questi laser offrono una potenza di picco ultraelevata, eccitando facilmente campioni solidi metallici e diversi gas. Inoltre, le loro dimensioni compatte facilitano l'integrazione nel sistema, rendendoli ideali per applicazioni LIBS palmari, portatili e online.

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