LIBS（レーザー誘起ブレークダウン分光法）装置は、これまで研究室に秘匿されていました。しかし、中国の火星探査車にLIBS搭載機器が最近搭載されたことにより、LIBS技術は徐々に一般に知られるようになってきました。LIBS技術は、ピークパワー（>GW/cm2）のレーザーを用いて物質の表面にレーザーを集束させ、物質をプラズマ状態に励起し、プラズマ発光分光法によって物質の組成と含有量を分析する技術です。LIBS技術は現在、合金、鉱石、材料、農業、生物学などの分野で広く利用されています。

レーザー誘起ブレークダウン分光法（LIBS）技術は、試料の微小領域におけるその場での定量的かつ全元素分析を可能にし、未知物質の化学組成を検出する重要な手段である。地質学、材料科学、生物医学などの分野で広く利用されている。特に、試料中の元素分布を明らかにする能力を持つ空間分解能LIBSイメージング技術は、ますます注目を集めている。 

Reallight社のLIBS測定装置

LIBSイメージング研究の分野では、微量試料の化学分析にはマイクロメートル、あるいはサブミクロンレベルの空間分解能が求められ、システムの安定性に対する要求も高まる。レーザーのパラメータ性能についても、同様に高い要求が課せられている。

最近、山東理工大学の秀俊山教授の研究チームが、Spectrochimica誌に「ピコ秒レーザーパルスを用いたレーザー誘起ブレークダウン分光法によるAl-In-Sn-O薄膜の高速微量分析」という論文を発表しました。この論文では、マイクロLIBS技術を用いて、異なる作製プロセスパラメータの下での元素含有量を評価することにより、Al-In-Sn-O薄膜の性能を評価しています。この論文では、Reallight MCDシリーズの350psパルス幅マイクロプレートレーザーを使用しており、横方向分解能は50μm未満、膜厚分解能はサブミクロンレベルです。

Reallight-350psパルス幅薄膜アブレーションスポット

10ナノ秒パルス幅のレーザーアブレーションスポット

Reallight社のサブナノ秒マイクロチップレーザーは、サブナノ秒のパルス幅と高いビーム品質（M2≦1.2）を備えており、マイクロメートルスケールのスポットへの集光が容易で、10GW/cm2を超えるパワー密度を実現しています。このレーザーは、高い繰り返し周波数、精密なパルス同期制御、および単一パルス励起制御が可能です。また、小型で高集積化されているため、マイクロLIBS分野での使用に最適です。

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参考文献

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]、第 40 巻、第 24 号、2020 年 12 月。