главная   оптика   волоконная оптика   спектроскопия   лазеры   лазерные системы
 
   
Главная / Спектроскопия / Лазерная спектроскопия / Лазерная искровая спектроскопия (LIBS)
 
 
Оптика
Волоконная оптика
Спектроскопия /
  История спектроскопии
  Спектральные диапазоны электромагнитного излучения
  Колебательная спектроскопия
  Спектроскопические приборы и методики
  Фурье-спектроскопия
  Лазерная спектроскопия
  Лазерная искровая спектроскопия (LIBS)
  Рамановская спектроскопия
  Области применения спектроскопии
Лазеры
Лазерные системы
 
Выставки и конференции
Новости науки и лазерной техники
 
О проекте
Ссылки

 

Лазерная искровая спектроскопия (LIBS)

Раздел подготовлен Екатериной Ефремовой
 

 

Лазерно-искровая спектроскопия Среди различных методов определения химического состава вещества оптический спектральный анализ является одним из самых быстро развивающихся и применяющихся на практике. Спектральные методы анализа основаны на способностях атомов и молекул поглощать или испускать электромагнитное излучение при изменении внутренней энергии вещества. Немецкие физик Кирхгоф и химик Бунзен в 1859 г. опубликовали совместную работу по обнаружению щелочных металлов с помощью спектроскопа и установили, что атомы поглощают те же самые длины волн, что и испускают, и что каждому химическому элементу принадлежит свой, характерный только для него, линейчатый спектр, который является постоянной характеристикой элемента. Это обстоятельство и было положено в основу спектрального анализа.

 

Порог оптического пробоя Лазерно-искровая эмиссионная спектроскопия (ЛИЭС) – один из методов атомно-эмиссионного спектрального анализа, в котором используют спектры плазмы лазерного пробоя (лазерной искры) для анализа твёрдых образцов, жидкостей, газовых сред, взвешенной пыли и аэрозолей. В англоязычной литературе данный метод имеет следующее название: Laser-Induced Breakdown Spectroscopy или Laser-Induced Plasma Spectroscopy (LIBS или LIPS).

При определенных плотностях мощности лазерного излучения в среде, где происходит его распространение, наблюдается явление оптического пробоя. При этом в полости пробоя возникает плазма, источником которой является лазерное излучение. Для получения оптического пробоя на поверхности твердого тела, расположенного в газовой атмосфере при нормальном давлении, необходимо создать плотность мощности лазерного излучения порядка 1010 Вт/см2.

 
Лазерная плазма является источником эмиссионного спектра атомов и ионов, находящихся в области развития оптического пробоя. Регистрация спектрального состава излучения лазерной плазмы и измерение интенсивностей эмиссионных линий позволяет проводить идентификацию элементов и измерять их концентрацию. Первые работы по определению элементного состава твердых тел появились в 70-х годах и с того времени метод лазерной искровой спектроскопии широко используется для проведения элементного анализа твердых тел. Позднее было предложено использовать данный метод для определения элементного состава морской воды и впоследствии фитопланктона. Также метод ЛИС используют для анализа газовых сред, взвешенной пыли и аэрозолей.
 
 
Минимальное значение мощности лазерного излучения, при которой возникает плазма, носит название «breakdown threshold» (BTh).
 
 
В зависимости от параметров лазерного излучения, типа мишени и характеристики окружающей атмосферы пороговое значение мощности лазерного излучения BTh будет изменяться. Как видно из таблицы 1, значение BTh для твердых тел и жидкостей значительно ниже, чем для газов.
 


 

Механизмы появления свободных электронов и образования плазмы

Принцип работы систем LIBS

Применение метода LIBS в различных областях

Техника, используемая для спектроскопии ЛИЭС Техника, используемая для спектроскопии ЛИЭС

Историческая справка Историческая справка

 
Кафедра Лазерной техники БГТУ 'Военмех'

Онлайн-конвертер

 
         
 
  разработка сайта NINSIS   190005, Санкт-Петербург, ул. 1-я Красноармейская, д. 1
тел/факс: +7 (812) 316-49-09
www.laser-portal.ru