고체 레이저를 이용한 LIBS 응용, RealLight

고체 레이저를 이용한 LIBS 응용

2025년 4월 1일

1960년대, 미국 로스앨러모스 국립연구소의 데이비드 크레머스 연구팀은 레이저 유도 플라즈마 분광법(LIBS)이라는 개념을 최초로 소개했습니다. 1963년, 연구팀의 브레흐는 Q-스위치가 장착된 루비 레이저를 사용하여 물질 내에 플라즈마를 유도하고 이를 화학 분석에 적용했습니다. 이로써 LIBS 기술이 공식적으로 탄생했습니다. 지난 60여 년 동안 LIBS는 금속 성분 분석, 우주 탐사, 환경 및 폐기물 모니터링, 문화재 감정 등 다양한 분야에서 널리 활용되어 왔습니다. 또한, LIBS를 기반으로 하는 소형화 또는 온라인 분석 및 검출 시스템들이 다수 개발되었습니다.

LIBS 기술의 원리

LIBS 기술은 초단펄스 레이저를 시료 표면에 집중시켜 표면을 깎아내고 플라즈마를 생성하는 원리로 작동합니다. 이 플라즈마의 방출 스펙트럼에는 물질을 구성하는 모든 원소 성분이 포함되어 있습니다. 스펙트럼 분석 시스템(일반적으로 분광기)을 사용하여 이러한 특성 스펙트럼 선을 포착하고 분석함으로써 시료의 원소 구성 및 농도를 측정할 수 있습니다. 초단펄스 레이저를 집중시키면 매우 높은 에너지 밀도를 얻을 수 있기 때문에 LIBS는 원칙적으로 모든 상태의 물질(고체, 액체, 기체)에 적용할 수 있으며, 검출 한계는 검출기의 파장 범위와 감도에 의해서만 결정됩니다.

LIBS 시스템의 구성 요소

완전한 LIBS 시스템은 주로 다음과 같은 구성 요소로 이루어져 있습니다.

① 레이저 및 레이저 초점 시스템을 포함하는 여기 시스템.

② 시료의 위치 지정 및 고정을 위한 시료 받침대.

③ 결합 구성 요소 및 광섬유 분광기를 포함하는 데이터 수집 시스템.

④ 분석 시스템은 PC, 마이크로컨트롤러 또는 분석 기능을 갖춘 기타 모듈로 구성됩니다.

LIBS 기술의 핵심 구성 요소

LIBS 기술에서 가장 중요한 두 가지 구성 요소는 초고출력 단펄스 레이저와 여러 원소를 포착하고 미세한 특징을 분해할 수 있는 광섬유 분광기입니다. 마이크로칩 레이저의 독자적인 연구 개발, 생산 및 판매를 전문으로 하는 첨단 기술 기업인 RealLight Technology Co., Ltd.는 이러한 응용 분야에 강력한 여기 광원을 제공합니다.

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