Прибор LIBS (лазерно-индуцированная спектроскопия пробоя) до сих пор оставался скрытым в исследовательских лабораториях. Благодаря недавней установке LIBS-оборудования на китайских марсоходах, технология LIBS постепенно становится известна широкой публике. Технология LIBS заключается в применении лазера, сфокусированного на поверхности вещества, для возбуждения вещества до плазменного состояния с помощью лазера с пиковой мощностью (>ГВт/см²) и анализа состава и содержания вещества методом плазменной эмиссионной спектроскопии. В настоящее время технология LIBS широко используется в исследованиях сплавов, руд, материалов, сельского хозяйства, биологии и других областях.

Технология лазерно-индуцированной спектроскопии пробоя (LIBS) позволяет проводить количественный и полный элементный анализ микрообластей образца непосредственно в процессе его анализа и является важным средством определения химического состава неизвестных веществ. Она широко используется в геологии, материаловедении, биомедицине и других областях. Технология LIBS с высоким пространственным разрешением привлекает все больше внимания благодаря своей способности выявлять распределение элементов в образце. 

Инструментальный комплекс LIBS от Reallight

В области исследований с использованием LIBS-микроскопии химический анализ следовых количеств образцов требует пространственного разрешения на уровне микрометров или даже субмикронов, и предъявляются более высокие требования к стабильности системы. Также предъявляются более высокие требования к параметрам работы лазеров.

Недавно группа профессора Сю Цзюньшаня из Шаньдунского технологического университета опубликовала в журнале Spectrochimica статью под названием «Быстрый микроанализ тонкой пленки Al-In-Sn-O с использованием спектроскопии лазерно-индуцированного пробоя с пикосекундными лазерными импульсами». В статье использовалась технология микро-LIBS для оценки характеристик тонких пленок Al-In-Sn-O путем определения содержания элементов при различных параметрах процесса получения. В данной работе использовался микропластинчатый лазер серии Reallight MCD с длительностью импульса 350 пс, разрешение по поперечному сечению составляло менее 50 мкм, а разрешение по толщине пленки — субмикронное.

Reallight-350ps импульсная ширина точечная абляция тонкой пленки

Лазерная абляция с длительностью импульса 10 нс.

Микрочиповый лазер Reallight, работающий в субнаносекундном режиме, обладает субнаносекундной длительностью импульса и высоким качеством луча (M210 ГВт/см2. Лазер имеет высокую частоту повторения, точное управление синхронизацией импульсов и возможность управления возбуждением одиночных импульсов. Малые размеры и высокая степень интеграции делают его очень подходящим для использования в области микроскопической LIBS.

Предупреждение: Часть информации в этой статье взята из интернета и предназначена для технических исследований и обмена опытом. Она предназначена только для ознакомления и обучения. Если вы обнаружите какие-либо ошибки в описании или академические неточности, пожалуйста, своевременно сообщите нам об этом. В случае возникновения проблем с авторскими правами, пожалуйста, свяжитесь с нами, и мы проверим и удалим соответствующий контент в кратчайшие сроки.

Ссылки

Шиминг Лю, Цин Гао, Цзюньшань Сю, Чжао Ли, Юньян Лю, Spectrochimica Acta Part B [J], 160 (2019) 105684

Хуан Вэйхуа, Хэ Чуньцзин, Чжао Вэйцянь, Цю Лижун, Журнал оптики [J], том 40, выпуск 24, декабрь 2020 г.