Dépendance de Laser-induites Répartition spectroscopie Résultats sur les énergies d'impulsions et paramètres de temporisation aide de simulateurs Pédo

spectroscopie de rupture induite au laser (LIBS) est une méthode simple de l'analyse élémentaire qui utilise une étincelle générée par laser comme source d'excitation. L'impulsion laser est focalisé sur une surface qui chauffe, ablation, atomise et ionise le matériau de surface résultant en la formation de plasma. La lumière de plasma est spectralement résolue et détecté et éléments sont identifiés par leur signature spectrale. Si elle est correctement calibré, LIBS peut fournir des résultats quantitatifs. LIBS peuvent analyser solides, des gaz et des liquides avec peu ou pas de préparation de l'échantillon. ¹ Ces caractéristiques le rendent idéal pour les analyses qui ne peuvent pas être réalisées dans le laboratoire.

Actuellement, LIBS est à l'étude pour de nombreuses applications en particulier ceux qui nécessitent des mesures sur le terrain pour la quantification. ^1-8 Cela nécessite le développement de LIBS instrumentation utilisant des composants robustes et compacts adaptés à un système basé sur le terrain. Dans la plupart des cas, l'composants soi n'auront pas toutes les capacités de l'instrumentation en laboratoire, ce qui compromet l'exécution de l'analyse. LIBS résultats dépendent des paramètres d'impulsions laser et d'autres conditions de mesure qui incluent géométrie échantillonnage, l'atmosphère environnante, et l'utilisation de la détection fermée ou non fermée. ^9-12 Pour de terrain LIBS instrumentation, deux facteurs importants à considérer sont l'énergie d'impulsion et l'utilisation d'fermée par rapport à la détection non-fermée. Ces deux facteurs déterminent dans une large mesure le coût, la taille et la complexité de l'instrument LIBS. Petits lasers de construction robuste qui peut générer des impulsions 10-50 mJ au taux de 0,3-10 Hz de redoublement sont disponibles dans le commerce et serait très avantageux d'utiliser. Par conséquent, il est important de savoir ce qui, le cas échéant, une perte de la capacité de détection va résulter de l'utilisation de ces lasers. L'énergie d'impulsion est un paramètre clé pour LIBS car elle détermine la quantité de matière ablation et vaporisé et le char excitationristiques du plasma. En outre, l'utilisation de la détection fermée peut augmenter le coût du système de LIBS, de ce fait, il est impératif de déterminer les différences entre les spectres et les capacités de détection utilisant la détection fermée et non fermée.

Récemment, une étude a été réalisée en comparant la détection fermée à la détection non-fermée pour des éléments mineurs trouvés en acier. Les résultats ont montré que les limites de détection étaient comparables sinon meilleures pour la détection non-fermée. ¹² Une caractéristique importante de LIBS est que la technique connaît les effets physiques et chimiques matrice. Un exemple de la première est que les couples plus efficacement avec des surfaces conductrices / métal impulsions laser que les surfaces non-conductrices. ¹³ Pour cette étude, nous avons voulu déterminer les effets de l'énergie d'impulsion et de synchronisation des paramètres pour les matériaux non-conducteurs comme les simulateurs de sol.

Bien que, les instruments de LIBS portables sur le terrain ont été développés et utiliséspour certaines applications, une étude exhaustive sur les capacités de détection n'a pas été effectuée en comparant l'énergie plus élevés et des systèmes gated à des systèmes énergétiques et non bloquées inférieures en utilisant des simulateurs de sol. Cette étude se concentre sur l'énergie d'impulsion laser et de synchronisation des paramètres pour la détermination des éléments traces dans des matrices complexes. L'énergie de l'impulsion laser a varié de 10 à 100 mJ d'obtenir une comparaison entre des énergies plus basses et plus élevées. Une comparaison de l'utilisation d'fermée par rapport à la détection non-fermée a également été effectué sur la même gamme d'énergie.