Aplicação de lasers em microchips no campo da LIBS microscópica
06 de janeiro de 2023

 

O instrumento LIBS (Espectroscopia de Emissão Óptica Induzida por Laser) tem permanecido oculto em laboratórios de pesquisa. Devido à recente instalação de cargas úteis LIBS em veículos exploradores chineses em Marte, a tecnologia LIBS está gradualmente se tornando conhecida do público. A tecnologia LIBS consiste na aplicação de um laser focalizado na superfície de uma substância para excitá-la a um estado de plasma por meio de um laser com potência de pico (> GW/cm²), e analisar a composição e o conteúdo da substância através da espectroscopia de emissão de plasma. A tecnologia LIBS é atualmente amplamente utilizada em ligas metálicas, minérios, materiais, agricultura, biologia e outras áreas.

 

A espectroscopia de emissão óptica induzida por laser (LIBS) permite a análise elementar quantitativa e completa in situ de microregiões da amostra, sendo um importante método para detectar a composição química de substâncias desconhecidas. É amplamente utilizada em geologia, ciência dos materiais, biomedicina e outras áreas. A tecnologia de imagem LIBS com alta resolução espacial tem atraído crescente atenção devido à sua capacidade de revelar a distribuição de elementos na amostra. 

 

Máquina de Instrumentos LIBS da Reallight

 

Na área de pesquisa de imagem LIBS, a análise química de amostras em concentrações mínimas exige uma resolução espacial em nível micrométrico ou mesmo submicrométrico, e requisitos mais elevados são impostos à estabilidade do sistema. Requisitos mais rigorosos também foram estabelecidos para o desempenho dos parâmetros dos lasers.

 

Recentemente, a equipe do Professor Xiu Junshan, da Universidade de Tecnologia de Shandong, publicou um artigo intitulado "Microanálise rápida de filmes finos de Al-In-Sn-O usando espectroscopia de emissão óptica induzida por laser com pulsos de laser de picossegundos" na revista Spectrochimica. O artigo utilizou a tecnologia micro LIBS para avaliar o desempenho de filmes finos de Al-In-Sn-O, analisando o conteúdo elementar sob diferentes parâmetros do processo de preparação. Neste trabalho, foi utilizado um laser de microplaca Reallight MCD com largura de pulso de 350 ps, ​​resultando em uma resolução transversal inferior a 50 μm e uma resolução na escala submicrométrica para a espessura do filme.

Reallight-350ps largura de pulso ponto de ablação de filme fino

 

ponto de ablação a laser com largura de pulso de 10 ns

 

O laser de microchip subnanossegundo da Reallight possui uma largura de pulso subnanossegundo e alta qualidade de feixe (M² 10 GW/cm². O laser apresenta alta taxa de repetição, controle preciso de sincronização de pulsos e permite o controle de excitação por pulso único. Seu tamanho reduzido e alta integração o tornam ideal para uso na área de LIBS microscópica.

 

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Referências

Shiming Liu, Qing Gao, Junshan Xiu⁎, Zhao Li, Yunyan Liu, Spectrochimica Acta Parte B[J], 160(2019)105684

Huang Weihua, He Chunjing, Zhao Weiqian, Qiu Lirong, Journal of Optics [J], Volume 40, Edição 24, dezembro de 2020.

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