Spektroskopie laserem buzeného plazmatu pro megapixelové zobrazování prvků

Laser-induced breakdown spectroscopy for megapixel elemental imaging

abstract

Czech

Spektroskopie laserem buzeného plazmatu (LIBS) je metodou minulého století, která se v posledních letech těší čím dál větší popularitě díky rozsáhlým možnostem elementární analýzy prvků. Jedná se o mikro-destruktivní analytickou metodu, která při interakci vzorku s laserovým paprskem tvoří plazmatický útvar. Tento útvar emituje elektromagnetické záření, které charakterizuje vlastnosti daného materiálu. Oproti klasickým metodám, které se zaměřují na mapování povrchu vzorku, metoda LIBS umožňuje extrémně rychlé zobrazovací experimenty s frekvencemi v řádech kHz a prostorovým rozlišením až několik μm. V této práci byly studovány dva vzorky za účelem megapixelového zobrazování prvků. U prvního vzorku (betonový výbrus) bylo cílem pokusit se zmapovat heterogenní matrici větší velikosti s vysokou frekvencí, malým krokem mezi jednotlivými spoty a počtem spekter (pixelů) kolem milionu. U druhého vzorku bylo cílem zaměřit se na rozhraní mezi jednotlivými kovy (Al I 309,31 nm a Fe I 404,58 nm) a měřit rozhraní se změnou kroku vůči pevnému spotu.

Laser-induced breakdown spectroscopy (LIBS) is a method of the last century, which has become increasingly popular in recent years due to its extensive capabilities for elemental analysis. A micro-destructive analytical method forms a plasma formation when a sample interacts with a laser beam. This formation emits electromagnetic radiation that characterizes the properties of the material. In contrast to classical methods, which focus on mapping the sample's surface, LIBS allows high-speed imaging experiments with frequencies in the kHz range and spatial resolution down to a few μm. In this work, two samples were studied for megapixel feature imaging. For the first sample (concrete), the goal was to map a heterogeneous matrix of larger size with high frequency, small step size between spots, and a number of spectra (pixels) around a million. For the second sample, the aim was to focus on the interface between the metals (Al I 309.31 nm and Fe I 404.58 nm) and measure the interface with a step-change for the fixed spot.

Spekroskopie laserem buzeného plazatu, megapixelové zobrazování

Laser-induced breakdown spectroscopy, megapixel imaging

KOPŘIVOVÁ, H.; POŘÍZKA, P.; MODLITBOVÁ, P.; PROCHAZKA, D.; KAISER, J.

7. 6. 2021