Dependencia de la inducida por láser Desglose Espectroscopia Resultados sobre Energías pulso y parámetros de temporización utilizando simulantes de suelo

Inducida por láser desglose espectroscopia (LIBS) es un método sencillo de análisis elemental que utiliza una chispa generada por láser como la fuente de excitación. El pulso láser se enfoca sobre una superficie que se calienta, ablación, atomiza y ioniza el material de la superficie resultante en la formación del plasma. La luz de plasma se resuelve y detecta espectralmente y los elementos se identifican por sus firmas espectrales. Si bien calibrado, LIBS puede proporcionar resultados cuantitativos. LIBS pueden analizar sólidos, gases y líquidos con poca o ninguna preparación de la muestra. ¹ Estas características lo hacen ideal para el análisis que no pueden llevarse a cabo en el laboratorio.

Actualmente, LIBS se está estudiando para muchas aplicaciones diferentes especialmente aquellas que requieren mediciones sobre el terreno para la cuantificación. ^1-8 Esto requiere el desarrollo de instrumentación LIBS utilizando componentes robustos y compactos adecuados para un sistema basado en el campo. En la mayoría de los casos, lacomponentes en sí no tienen todas las capacidades de instrumentación de laboratorio, comprometiendo así el rendimiento del análisis. LIBS resultados dependen de los parámetros del pulso láser y demás condiciones de medición que incluyen la geometría de muestreo, la atmósfera circundante, y el uso de la detección cerrada o no cerrada. ^9-12 Para la instrumentación LIBS sobre el terreno, dos factores importantes a considerar son la energía del pulso y el uso de vallado frente a la detección no cerrada. Estos dos factores determinan en gran medida el costo, tamaño y complejidad del instrumento LIBS. Pequeña, láseres de construcción resistente que pueden generar pulsos 10-50 mJ en las tasas de repetición de 0,3 a 10 Hz están disponibles comercialmente y sería muy ventajoso utilizar. Por lo tanto, es importante saber lo que, en su caso, la pérdida en la capacidad de detección será el resultado de la utilización de estos láseres. La energía del pulso es un parámetro clave para LIBS, ya que determina la cantidad de material por ablación y vaporizado y el carbón de leña de excitaciónterísticas del plasma. Además, el uso de detección controlada puede aumentar el coste del sistema LIBS, y como resultado, es imperativo para determinar las diferencias entre los espectros y las capacidades de detección, usando la detección cerrada y no cerrada.

Recientemente, se realizó un estudio comparando la detección cerrada a la detección no cerrada para elementos menores que se encuentran en acero. Los resultados mostraron que los límites de detección fueron comparables si no mejor para la detección no cerrada. ¹² Una característica importante de LIBS es que la técnica experimenta los efectos de matriz físicas y químicas. Un ejemplo de lo anterior es que las parejas del pulso láser de manera más eficiente con superficie conductora / metal que las superficies no conductoras. ¹³ Para este estudio, hemos querido determinar los efectos de los parámetros de energía de pulso y señales horarias para materiales no conductores, como los simuladores de suelo.

Aunque, instrumentos LIBS portátiles de campo se han desarrollado y utilizadopara algunas aplicaciones, un amplio estudio sobre las capacidades de detección no se ha realizado la comparación de los sistemas cerrados de energía más altos y para los sistemas de energía y no cerradas inferiores utilizando simulantes de suelo. Este estudio se centra en los parámetros de energía del pulso láser y señales horarias para la determinación de elementos traza en matrices complejas. La energía del pulso láser varió de 10 a 100 mJ para obtener una comparación entre las energías inferiores y superiores. Una comparación de la utilización de cerrada contra la detección no cerrada también se realizó en el mismo rango de energía.