Zlepšenie limitov detekcie nanočasticami zosilnenej spektrometrie laserom budenej (mikro)plazmy

Improvement of limits of detection of nanoparticle enhanced laser-induced breakdown spectroscopy

journal article - other

Slovak

Spektrometria laserom budenej (mikro)plazmy (LIBS) je metódou atómovej emisnej spektrometrie, ktorá v súčasnosti naberá na popularite. Medzi hlavné výhody tejto metódy patria rýchlosť a viacprvková analýza. K obmedzeniam metódy patria o niečo vyššie limity detekcie (LOD) oproti ostatným prvkovým analytickým metódam, ako sú napr. rentgenová fluorescenčná spektrometria (XRF) a metódy indukčne viazanej plazmy (ICP). Jedným zo spôsobov, ako dosiahnuť zníženie limitov detekcie pri zachovaní hlavných výhod metódy, je aplikácia nanočastíc na povrch študovanej vzorky, tzv. nanočasticami zosilnená spektrometria laserom budenej (mikro)plazmy (NELIBS). V tejto práci je prezentované zlepšenie detekčných limitov pri aplikácii strieborných nanočastíc na povrch študovaných vzoriek v porovnaní s klasickou LIBS metódou. Súčasne je sledovaný aj vplyv dvoch rôznych vlnových dĺžok Nd:YAG lasera, 532 nm a 1064 nm, na zlepšenie LOD vybraných prvkov študovaných vzoriek v LIBS a NELIBS experimente. Nakoniec boli sledované parametre kráterov, priemer a objem, a to v porovnaní LIBS vs. NELIBS pre obe vybrané vlnové dĺžky ablačných laserov.

The Laser-Induced Breakdown Spectroscopy (LIBS) is an atomic emission based method, which is currently becoming more popular. Speed and multi-elemental analysis are some of the main advantages of this method. Higher limits of detection (LOD) in comparison to other atomic analytical methods, such as X-ray fluorescence spectrometry (XRF) and inductively coupled plasma based methods, are some of the limitations of this method. The application of nanoparticles on the surface of studied sample, so called Nanoparticle Enhanced Laser-Induced Breakdown Spectroscopy (NELIBS), is one of the ways to achieve improvement of the limits of detection while preserving the main advantages of the LIBS method. In this paper the improvement of detection limits by application of silver nanoparticles on the surface of studied sample is presented in comparison to the classical LIBS method. At the same time, the effect of two different Nd:YAG laser wavelengths, 532 nm and 1064 nm, on the LOD’s improvement of selected elements of studied samples is investigated for LIBS and NELIBS experiments. In the end of the paper, the parameters of craters (diameter and volume) are investigated for both chosen ablation laser wavelengths.

spektrometria laserom budenej (mikro)plazmy, nanočasticami zosilnená spektrometria laserom budenej (mikro)plazmy, LIBS, NELIBS, strieborné nanočastice, limity detekcie, parametre ablačných kráterov

Laser-induced breakdown spectroscopy, Nanoparticle enhanced laser-induced breakdown spectroscopy, LIBS, NELIBS, silver nanoparticles, limits of detection, the parameters of ablation craters

SLÁDKOVÁ, L.; POŘÍZKA, P.; PROCHAZKA, D.; ŠKARKOVÁ, P.; NOVOTNÝ, J.; KLAKURKOVÁ, L.; KAISER, J.

1. 7. 2016

Nakladatelství Fyzikálního ústavu Akademie věd České republiky, v.v.i.

Olomouc, Česká republika

0447-6441

Jemná mechanika a optika

61

6

Czech Republic

151

157

7