레이저 유도 파괴 분광법(LIBS) 및 기타 첨단 원자 방출 분광법은 재료 구성의 신속하고 정확한 분석에 널리 사용되어 왔습니다.

LIBS는 기본적으로 고에너지 펄스 레이저를 레이저 광원으로 사용합니다. 집속 렌즈를 통해 고에너지 펄스 레이저 빔(일반적으로 나노초 수준)이 시료 표면에 집중됩니다. 시료 표면에서 여기된 극미량의 물질은 순간적으로 가열, 기화 및 이온화되어 고온, 고휘도의 일시적인 플라즈마를 형성합니다. 플라즈마가 냉각됨에 따라 플라즈마 내의 여기된 원자와 이온은 고에너지 상태에서 저에너지 상태로 전이하면서 특정 파장에서 특징적인 스펙트럼 선을 방출합니다. 이러한 광학 신호는 분광기와 검출기(예: CCD)를 사용하여 해당 스펙트럼으로 분해될 수 있습니다. 이러한 특징적인 스펙트럼 선과 그 강도를 정확하게 식별함으로써 시료 내 원소에 대한 신속한 정성 및 정량 분석이 가능합니다.

이 분석법의 가장 큰 장점은 시료 전처리가 거의 필요 없다는 점입니다. 고체, 액체, 기체 등 어떤 시료든 직접적이고 신속하게 분석 결과를 얻을 수 있습니다. 시료를 직접 분석함으로써 번거롭고 시간이 많이 소요되는 전처리 과정이 필요 없어집니다. 또한, 단 한 번의 레이저 펄스로 전체 스펙트럼을 획득하여 신속한 실시간 분석이 가능합니다. 전체 과정이 밀리초 단위로 완료되므로 실시간 온라인 분석이 가능합니다. 뿐만 아니라 여러 원소를 동시에 검출할 수 있어 단 한 번의 측정으로 시료 내 거의 모든 금속 원소와 일부 비금속 원소의 신호를 포착할 수 있습니다. 이는 분석 효율을 크게 향상시킵니다.

레이저는 시료에서 극미량의 물질만 제거하기 때문에 전체 구조에 최소한의 손상만 입히므로 최소 침습 분석 기술로 분류됩니다. 광섬유나 망원경 시스템을 통해 장거리에서도 레이저를 집속할 수 있어 원격 감지가 가능합니다. 이러한 특성 덕분에 원자로 내부나 고온로와 같은 극한 환경에서도 성공적으로 적용할 수 있으며, 화성 탐사선에 탑재된 ChemCam과 같은 원격 탐지에도 활용됩니다. 레이저 분석은 재료 과학, 지질 탐사, 환경 모니터링, 우주 탐사, 산업 공정 제어, 문화재 감정 등 매우 광범위한 분야에 걸쳐 응용됩니다. 절대적인 정밀도는 기존 실험실 분석 방법에 비해 다소 떨어질 수 있지만, 현장에서 실시간으로 분석할 수 있는 탁월한 능력 덕분에 강력한 분석 도구로 자리매김하고 있습니다.

이러한 장점 덕분에 LIBS는 수많은 과학 및 산업 분야에 적용되고 있습니다.

• 야금, 철강, 시멘트 및 기타 산업 분야에서 온라인 성분 분석을 통해 산업 공정의 고품질 관리를 가능하게 합니다.
• 수역의 유해 요소와 토양의 중금속 오염을 감지하여 환경을 신속하게 모니터링합니다.
•  암석과 광물의 현장 식별 및 광석 등급의 신속한 평가는 지질 및 광업 작업에 매우 중요합니다.
• 화성 암석과 토양의 화학적 조성을 원격으로 분석함으로써 우리는 우주 탐사에 있어 중대한 돌파구를 마련했습니다.
•  재료과학은 박막, 합금, 고분자와 같은 복잡한 재료의 구성에 대한 상세한 분석을 포괄합니다.
• 비파괴 분석 방법을 사용하여 골동품, 벽화 및 조각품의 안료 구성을 확인하고 분석합니다.
• 안전 및 보안: 폭발물, 유해 화학물질, 핵물질 및 기타 유해 물질의 적시 탐지.

PQE 그리고 AQE 시리즈 레이저 ~에서 리얼라이트 크기가 작아 휴대용 LIBS 기기의 레이저 광원으로 이상적입니다.

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