Лазерно-іскрова емісійна спектрометрія LIBS

Лазерно-іскрова спектрометрія – це різновид атомно-емісійної спектроскопії, яка використовує високоенергетичний лазерний імпульс як джерело збудження. Метод передбачає фокусування лазера з утворенням плазми, яка розпорошує і збуджує зразки. Утворення плазми починається тільки тоді, коли сфокусований лазер досягає певного порогу оптичного пробою, який зазвичай залежить від складу навколишнього середовища і щільності матеріалу зразка.

Метод лазерно-іскрової спектрометрії (LIBS) можна використовувати для аналізу будь-якого матеріалу незалежно від його фізичного стану, будь то тверде тіло, рідина або газ. Якщо складові елементи аналізованого матеріалу відомі, то лазерно-іскрову спектрометрію можна використовувати для оцінки відносного змісту кожного з них, а також для контролю наявності домішок. Метод обмежений лише потужністю лазера, а також чутливістю і діапазоном довжин хвиль спектрографа і детектора. На практиці межі виявлення інструменту являють собою функції температури збудження плазми і вікна збору світла.

Типова межа виявлення пристроїв для проведення дослідження методом лазерно-іскрової спектрометрії для важких металевих елементів знаходиться в діапазоні низьких PPM. Метод застосовується до широкого спектру матриць зразків, які включають метали, напівпровідники, скло, біологічні тканини, ізолятори, пластмаси, ґрунти, рослини, тонкопофарбовані покриття та електронні матеріали. Лазерно-іскрова спектрометрія як аналітичний метод має ряд незаперечних переваг у порівнянні з іншими методами елементного аналізу:

надзвичайно швидкий час вимірювання – зазвичай кілька секунд;

широке охоплення аналізованих елементів, включаючи більш легкі елементи, такі як H, Be, Li, C, N, O, Na і Mg;

універсальні протоколи відбору проб.

З технічної точки зору лазерно-іскрова спектроскопія дуже схожа на ряд інших аналітичних методів на основі лазера, які використовують подібне обладнання. Цими методами є, зокрема, коливальний спектроскопічний метод раманівської спектроскопії та флуоресцентний спектроскопічний метод лазерно-індукованої флуоресценції (LIF). В даний час виробляються аналітичні пристрої, які об'єднують прилади для аналізу даними методами в одному корпусі, що дозволяє комбінувати ці методи для атомної, молекулярної та структурної характеристики зразка.