Spettroscopia di emissione atomica indotta da laser (LIBS)
13 aprile 2023

 

Poco dopo la nascita del laser, gli scienziati osservarono il fenomeno della formazione di plasma in seguito all'irradiazione dei campioni con il laser. Nel 1962, Brech, durante la Conferenza Internazionale sulla Spettroscopia Laser, riferì per la prima volta che il plasma poteva essere utilizzato come sorgente per la spettroscopia. Un anno dopo, Liode utilizzò per la prima volta la LIBS come strumento di analisi della superficie dei materiali, segnando l'ingresso della LIBS nel campo dell'analisi. Nel 1964, Griem pubblicò la sua prima monografia sulla Spettroscopia del Plasma, un'introduzione molto completa alla teoria, alla derivazione, ai risultati e alle relative tecnologie sperimentali della spettroscopia quantitativa del plasma. Dopo dieci anni di ricerca, Griem pubblicò il libro sull'allargamento delle linee spettrali da parte dei plasmi, fornendo in appendice i valori calcolati di allargamento e spostamento di frequenza per numerose linee spettrali atomiche e ioniche, inclusa una tabella dettagliata dei parametri per idrogeno ed elio, nonché informazioni su altri atomi e ioni a specifiche temperature e densità elettroniche. La pubblicazione di questo libro rappresentò una pietra miliare.

 

Nei primi anni '80, gli scienziati americani iniziarono a utilizzare la tecnologia LIBS per l'analisi elementare di alcuni materiali. Da allora, la LIBS si è evoluta in uno strumento di analisi in tempo reale per misurare la composizione di quasi ogni tipo di materiale. La spettroscopia di emissione indotta da laser (LIBS) è una delle diverse tecniche analitiche di spettroscopia di emissione, che utilizza un laser pulsato ad alta energia per interagire con la sostanza e formare un plasma, ottenendo informazioni qualitative e quantitative sulla sostanza da analizzare rilevando le linee spettrali caratteristiche di atomi, ioni o gruppi molecolari nello spettro di radiazione.

Laser a microchip sub-nanosecondi di Reallight

 

Il sistema LIBS tradizionale utilizza un laser a stato solido pompato da una lampada con una larghezza di impulso di 10 ns per eccitare i campioni. La lunga durata dell'impulso consente di ottenere evidenti effetti di bremsstrahlung, e richiede un'apparecchiatura di controllo del ritardo temporale precisa. Regolando con precisione il trigger e l'acquisizione del laser e dello spettrometro, è possibile ottenere linee spettrali di alta qualità degli elementi del plasma.

 

RealLight fornisce un laser a impulsi sub-nanosecondi a commutazione Q passiva con larghezza di impulso di 350 ps, ​​ridotta di quasi 30 volte. Può ridurre efficacemente l'effetto termico e l'effetto bremsstrahlung. È possibile ottenere il segnale spettrale degli elementi con un elevato rapporto segnale/rumore (SNR). Il laser ha un'elevata frequenza di ripetizione di 100-1000 Hz, l'intensità del segnale e il rapporto segnale/rumore possono essere migliorati utilizzando uno spettrometro con un tempo di esposizione cumulativo di 0,1-1 s.

 

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