레이저가 발명된 직후, 과학자들은 레이저를 시료에 조사하면 플라즈마가 생성되는 현상을 관찰했습니다. 1962년, 브레흐는 국제 레이저 분광학회에서 플라즈마를 분광 분석의 광원으로 사용할 수 있다는 사실을 처음으로 발표했습니다. 그로부터 1년 후, 리오데는 LIBS(레이저 유도 플라즈마 분광법)를 물질 표면 분석 도구로 처음 사용했으며, 이는 LIBS가 분석 분야에 본격적으로 도입되었음을 알리는 계기가 되었습니다. 1964년, 그리엠은 플라즈마 분광학에 관한 첫 번째 저서를 출간했는데, 이 책은 플라즈마 정량 분광학의 이론, 유도, 결과 및 관련 실험 기술에 대한 매우 포괄적인 소개서입니다. 10년간의 연구 끝에 그리엠은 '플라즈마에 의한 스펙트럼 선폭 확장'이라는 책을 출간했고, 부록에는 수소와 헬륨을 비롯한 여러 원자 및 이온의 스펙트럼 선폭 확장 및 주파수 이동 계산값과 특정 전자 온도 및 전자 밀도에서의 다른 원자 및 이온에 대한 정보를 상세하게 수록했습니다. 이 책의 출간은 플라즈마 분광학 분야에 획기적인 이정표가 되었습니다.

1980년대 초, 미국 과학자들은 일부 물질의 원소 분석에 LIBS 기술을 사용하기 시작했습니다. 그 이후로 LIBS는 거의 모든 종류의 물질 성분을 실시간으로 측정할 수 있는 분석 도구로 발전했습니다. 레이저 유도 파괴 분광법(LIBS)은 고에너지 펄스 레이저를 물질과 반응시켜 플라즈마를 형성하고, 방출되는 방사선 스펙트럼에서 원자, 이온 또는 분자 그룹의 특징적인 스펙트럼 선을 검출하여 측정 대상 물질의 정성적 및 정량적 정보를 얻는 방출 분광 분석 기법 중 하나입니다.

Reallight의 서브나노초 마이크로칩 레이저

기존의 LIBS 시스템은 펄스 폭이 10ns인 램프 펌프형 고체 레이저를 사용하여 시료를 여기시켰습니다. 긴 펄스 지속 시간으로 인해 뚜렷한 브렘스트랄룽 효과가 나타나므로, 정확한 시간 지연 제어 장비가 필요합니다. 레이저와 분광기의 트리거 및 획득 시간을 정밀하게 조정함으로써 플라즈마 원소의 고품질 스펙트럼 선을 얻을 수 있습니다.

RealLight는 펄스 폭이 350ps인 수동형 Q 스위칭 방식의 서브나노초 펄스 레이저를 제공하며, 이는 기존 방식보다 약 30배 감소된 수치입니다. 이를 통해 열 효과와 제동복사 효과를 효과적으로 줄일 수 있으며, 높은 신호 대 잡음비(SNR)를 갖는 원소의 스펙트럼 신호를 얻을 수 있습니다. 또한, 이 레이저는 100~1000Hz의 높은 반복률을 가지며, 0.1~1초의 누적 노출 시간을 사용하는 분광기를 이용하면 신호 강도와 신호 대 잡음비를 향상시킬 수 있습니다.

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