Vés al contingut

Espectroscòpia de ruptura induïda per làser

De la Viquipèdia, l'enciclopèdia lliure
Esquema d'un sistema LIBS - Cortesia del US Army Research Laboratory.

L'espectroscòpia de ruptura induïda per làser (LIBS) és un tipus d'espectroscòpia d'emissió atòmica que utilitza un pols làser d'alta energia com a font d'excitació.[1][2] El làser s'enfoca per formar un plasma, que atomitza i excita mostres. La formació del plasma només comença quan el làser enfocat aconsegueix un cert llindar de descomposició òptica, que generalment depèn de l'entorn i del material objectiu.[3]

Del 2000 al 2010, el Laboratori d'Investigació de l'Exèrcit dels EUA (ARL) va investigar possibles extensions de la tecnologia LIBS, que es va centrar en la detecció de materials perillosos.[4][5] Les aplicacions investigades a l'ARL incloïen la detecció de residus explosius i altres materials perillosos, la discriminació de mines terrestres de plàstic i la caracterització de materials de diversos aliatges i polímers metàl·lics. Els resultats presentats per ARL suggereixen que LIBS pot ser capaç de discriminar entre materials energètics i no energètics.[6]

L'any 2000, l'any 2003 es van desenvolupar i comercialitzar espectròmetres de banda ampla d'alta resolució. Dissenyat per a l'anàlisi de materials, l'espectròmetre va permetre que el sistema LIBS fos sensible als elements químics en baixa concentració.[7]

Les aplicacions ARL LIBS estudiades del 2000 al 2010 van incloure: [8]

  • Provat per a la detecció d'agents alternatius Halon.
  • S'ha provat un sistema LIBS portàtil de camp per a la detecció de plom a la terra i la pintura.
  • Estudi de l'emissió espectral d'alumini i òxids d'alumini de l'alumini a granel en diferents gasos de bany.
  • Modelat cinètic realitzat de plomalls LIBS.
  • Va demostrar la detecció i la discriminació de materials geològics, mines terrestres de plàstic, explosius i agents de guerra química i biològica substituts.

Els prototips ARL LIBS estudiats durant aquest període van incloure: [9]

  • Configuració de LIBS de laboratori.
  • Sistema comercial LIBS.
  • Dispositiu LIBS portàtil per a homes.
  • Sistema LIBS Standoff desenvolupat per a la detecció i discriminació de residus explosius a més de 100 m.

Referències

[modifica]
  1. Radziemski, Leon J.. Handbook of laser-induced breakdown spectroscopy (en anglès). Nova York: John Wiley, 2006. ISBN 0-470-09299-8. 
  2. Schechter, Israel. Laser-induced breakdown spectroscopy (LIBS): fundamentals and applications (en anglès). Cambridge, UK: Cambridge University Press, 2006. ISBN 0-521-85274-9. 
  3. J. P. Singh and S. N. Thakur, Laser-Induced Breakdown Spectroscopy, 1st ed.. (Elsevier, 2007).
  4. Munson, Jennifer L. Gottfried Frank C. De Lucia Jr. Andrzej W. Miziolek Chase A. (en anglès) Spectroscopy, 24, 6, juny 2009 [Consulta: 27 agost 2018].
  5. Gottfried, Jennifer L.; De Lucia, Frank C., Jr. "Laser-Induced Breakdown Spectroscopy: Capabilities and Applications", 2010. DOI: 10.21236/ada528756.
  6. «Detection of Energetic Materials and Explosive Residues With Laser-Induced Breakdown Spectroscopy: I. Laboratory Measurements» (en anglès). Arxivat de l'original el 10 maig 2020.
  7. «U.S. Army Researchers Explore Laser Detection Techniques | Quality Digest» (en anglès). www.qualitydigest.com. [Consulta: 27 agost 2018].
  8. Gottfried, Jennifer L.; De Lucia, Frank C., Jr. "Laser-induced breakdown spectrometry — applications for production control and quality assurance in the steel industry", 2010. DOI: 10.21236/ada528756.
  9. Gottfried, Jennifer L.; De Lucia, Frank C., Jr. "Analysis of slags using laser-induced breakdown spectroscopy", 2010. DOI: 10.21236/ada528756.