Лазерно-искровая эмиссионная спектрометрия LIBS

Лазерно-искровая спектрометрия – это разновидность атомно-эмиссионной спектроскопии, которая использует высокоэнергетический лазерный импульс в качестве источника возбуждения. Метод предполагает фокусирование лазера с образованием плазмы, которая распыляет и возбуждает образцы. Образование плазмы начинается только тогда, когда сфокусированный лазер достигает определенного порога оптического пробоя, который обычно зависит от состава окружающей среды и плотности материала образца.

Метод лазерно-искровой спектрометрии (LIBS) можно использовать для анализа любого материала независимо от ее физического состояния, будь то твердое тело, жидкость или газ. Если составные элементы анализируемого материала известны, то лазерно-искровую спектрометрию можно использовать для оценки относительного содержания каждого из них, а также для контроля наличия примесей. Метод ограничен лишь мощностью лазера, а также чувствительностью и диапазоном длин волн спектрографа и детектора. На практике пределы обнаружения инструмента представляют собой функции температуры возбуждения плазмы и окна сбора света.

Типичный предел обнаружения устройств для проведения исследования методом лазерно-искровой спектрометрии для тяжелых металлических элементов находится в диапазоне низких PPM. Метод применим к широкому спектру матриц образцов, которые включают металлы, полупроводники, стекла, биологические ткани, изоляторы, пластмассы, почвы, растения, тонко окрашенные покрытия и электронные материалы. Лазерно-искровая спектрометрия как аналитический метод имеет ряд неоспоримых преимуществ по сравнению с другими методами элементного анализа:

чрезвычайно быстрое время измерения – обычно несколько секунд;

широкий охват анализируемых элементов, включая более легкие элементы, такие как H, Be, Li, C, N, O, Na и Mg;

универсальные протоколы отбора проб.

С технической точки зрения лазерно-искровая спектроскопия очень похожа на ряд других аналитических методов на основе лазера, которые используют подобное оборудование. Этими методами являются, в частности, колебательный спектроскопический метод рамановской спектроскопии и флуоресцентный спектроскопический метод лазерно-индуцированной флуоресценции (LIF). В настоящее время производятся аналитические устройства, которые объединяют приборы для анализа данными методами в одном корпусе, что позволяет комбинировать эти методы для атомной, молекулярной и структурной характеристики образца.