Espectroscopía de plasma inducido por láser (LIBS)
Esta técnica de espectroscopía permite la caracterización rápida y simple de una amplisima familia de materiales. Además de poder ser utilizada en sustancias en sus estados gaseosos, líquidos y solidos, tiene la ventaja que la muestra no requiere una preparación previa. La técnica se basa en la emisión de luz de los elementos de la tabla periódica, en longitudes de onda características, al ser excitados convenientemente. El arreglo se basa en un láser pulsado de alta energía que sirve para excitar la muestra; la óptica de detección que sirve para colectar la emisión de la muestra; y una fibra óptica para enviar la luz al espectrómtero, el cual nos provee el espectro de emisión de la muestra. Además se utiliza un controlador externo de manera de sincronizar el pulso láser y la medición, dado que esta última debe realizarse con un retardo del orden de los 10 us para evitar el espectro continuo que emite el plasma a alta temperatura.Haga click sobre los íconos para conocer más!
Láser pulsado
En esta técnica se utiliza un láser pulsado del orden de los 10 ns de duración y 50 mJ de energía para excitar la muestra. Comunmente se utilizan láseres de estado sólido bombeados por lámpara flash
como ser un Nd:YAG en 1064 nm, o también pueden ser utilizados láseres de excimeros. Dado que el pulso debe ser sincronizado con la medición del espectrómetro,
el láser debe poder ser disparado por un controlador externo ya sea por una señal TTL, o en su defecto debe poder enviar una señal de fire con retardo para disparar el espectrómetro.
Empresas proveedoras:
En esta técnica se utiliza un láser pulsado del orden de los 10 ns de duración y 50 mJ de energía para excitar la muestra. Comunmente se utilizan láseres de estado sólido bombeados por lámpara flash
como ser un Nd:YAG en 1064 nm, o también pueden ser utilizados láseres de excimeros. Dado que el pulso debe ser sincronizado con la medición del espectrómetro,
el láser debe poder ser disparado por un controlador externo ya sea por una señal TTL, o en su defecto debe poder enviar una señal de fire con retardo para disparar el espectrómetro.
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Optica de detección
La óptica de detección sirve para colectar la luz emitida por la muestra y enviarla a la fibra óptica. Consiste en una lente colimadora
y otra lente de enfoque. Además se puede utilizar un filtro de detección, ya sea entre las dos lentes o a la entrada de la fibra,
para seleccionar las longitudes de onda deseadas.
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La óptica de detección sirve para colectar la luz emitida por la muestra y enviarla a la fibra óptica. Consiste en una lente colimadora
y otra lente de enfoque. Además se puede utilizar un filtro de detección, ya sea entre las dos lentes o a la entrada de la fibra,
para seleccionar las longitudes de onda deseadas.
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Fibra óptica
La utilización de una fibra óptica para enviar la luz al espectrómetro permite evitar la alineación a la entrada del espectrómetro,
además de la posibilidad del desarrollo de un equipo portatil y compacto para mediciones fuera del laboratorio. A la hora de elegir la
fibra adecuada para la aplicación se debe tener en cuenta el rango del espectro a observar: UV, visible, o IR.
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La utilización de una fibra óptica para enviar la luz al espectrómetro permite evitar la alineación a la entrada del espectrómetro,
además de la posibilidad del desarrollo de un equipo portatil y compacto para mediciones fuera del laboratorio. A la hora de elegir la
fibra adecuada para la aplicación se debe tener en cuenta el rango del espectro a observar: UV, visible, o IR.
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Espectrómetro
El espectrómetro permite medir la contribución en cada longitud de onda de la radiación emitida por la muestra
para poder luego asociarlo a los distintos elementos cuyas lineas de emisión son conocidas. A la hora de configurar un espectrómetro se deben tener en cuenta
varios factores. En primer lugar se debe tener en cuenta la red de difracción (desde 300 hasta 3600 lineas/mm) que determina en primera instancia la resolución óptica del equipo.
En el sensor CCD se deben tener en cuenta ya sea la cantidad de pixeles que determinan también la resolución del equipo (y afectan a la velocidad de adquisición), como también el recubrimiento del sensor
optimizado para los distintos rangos del espectro (UV, visible, o IR). A esto se le agrega la posibilidad de utilizar sensores de alta eficiencia y refrigerados para
disminuir el ruido. Para esta aplicación el espectrómetro se debe poder ser disparado por un controlador externo y sincronizado con el pulso láser con un retardo aproximado de 10 us.
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El espectrómetro permite medir la contribución en cada longitud de onda de la radiación emitida por la muestra
para poder luego asociarlo a los distintos elementos cuyas lineas de emisión son conocidas. A la hora de configurar un espectrómetro se deben tener en cuenta
varios factores. En primer lugar se debe tener en cuenta la red de difracción (desde 300 hasta 3600 lineas/mm) que determina en primera instancia la resolución óptica del equipo.
En el sensor CCD se deben tener en cuenta ya sea la cantidad de pixeles que determinan también la resolución del equipo (y afectan a la velocidad de adquisición), como también el recubrimiento del sensor
optimizado para los distintos rangos del espectro (UV, visible, o IR). A esto se le agrega la posibilidad de utilizar sensores de alta eficiencia y refrigerados para
disminuir el ruido. Para esta aplicación el espectrómetro se debe poder ser disparado por un controlador externo y sincronizado con el pulso láser con un retardo aproximado de 10 us.
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