Πώς λειτουργεί η ανάλυση λέιζερ

Η ανάλυση λέιζερ, γνωστή και ως φασματοσκοπία διάσπασης που προκαλείται από λέιζερ (LIBS) ή φασματοσκοπία πλάσματος που προκαλείται από λέιζερ (LIPS), είναι μια τεχνική που χρησιμοποιεί ένα λέιζερ υψηλής ισχύος για να αναλύσει τη χημική σύνθεση ενός υλικού. Λειτουργεί εστιάζοντας τη δέσμη λέιζερ σε ένα μικρό σημείο στο υλικό, το οποίο προκαλεί το υλικό να εξατμίζεται και να σχηματίζει πλάσμα. Το πλάσμα εκπέμπει φως σε συγκεκριμένα μήκη κύματος, τα οποία είναι χαρακτηριστικά των στοιχείων που υπάρχουν στο υλικό.

Το λέιζερ είναι συνήθως ένα παλμικό λέιζερ, που σημαίνει ότι εκπέμπει φως σε σύντομες, έντονες εκρήξεις. Αυτό είναι απαραίτητο για τη δημιουργία ενός πλάσματος με αρκετή ενέργεια για την εξατμισμό του υλικού. Η δέσμη λέιζερ επικεντρώνεται στο υλικό χρησιμοποιώντας φακό και το μέγεθος του σημείου που εξατμίζεται είναι συνήθως μερικά μικρομέτρλα σε διάμετρο.

Το πλάσμα που δημιουργείται εκπέμπει φως σε ένα ευρύ φάσμα μήκους κύματος, από το υπεριώδες έως το υπέρυθρο. Το φως συλλέγεται από ένα φασματόμετρο, το οποίο το χωρίζει στα μήκη κύματος του συστατικού του. Στη συνέχεια μετράται η ένταση του φωτός σε κάθε μήκος κύματος και αυτά τα δεδομένα χρησιμοποιούνται για τον προσδιορισμό της χημικής σύνθεσης του υλικού.

Η ανάλυση λέιζερ είναι μια ευέλικτη τεχνική που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την ανάλυση μιας ευρείας ποικιλίας υλικών, συμπεριλαμβανομένων των μετάλλων, των ημιαγωγών, των κεραμικών και των πολυμερών. Είναι μια μη καταστρεπτική τεχνική, πράγμα που σημαίνει ότι δεν βλάπτει το υλικό που αναλύεται. Είναι επίσης μια πολύ γρήγορη τεχνική και μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την ανάλυση υλικών σε πραγματικό χρόνο.

Η ανάλυση λέιζερ χρησιμοποιείται σε μια μεγάλη ποικιλία εφαρμογών, όπως:

* Ανάλυση υλικών: Η ανάλυση λέιζερ μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τον εντοπισμό των στοιχείων που υπάρχουν σε ένα υλικό και για τον προσδιορισμό των συγκεντρώσεών τους.

* Περιβαλλοντική παρακολούθηση: Η ανάλυση λέιζερ μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την ανίχνευση ρύπων στον αέρα, το νερό και το έδαφος.

* Ασφάλεια τροφίμων: Η ανάλυση λέιζερ μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την ανίχνευση μολυσματικών ουσιών στα τρόφιμα.

* Αρχαιολογία: Η ανάλυση λέιζερ μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την ανάλυση των αρχαίων αντικειμένων και για τον προσδιορισμό της σύνθεσής τους.

* Ιατροδικαστική επιστήμη: Η ανάλυση λέιζερ μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την ανάλυση αποδεικτικών στοιχείων σε ποινικές έρευνες.

Η ανάλυση λέιζερ είναι ένα ισχυρό εργαλείο που έχει ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών. Πρόκειται για μια μη καταστρεπτική, γρήγορη και ευέλικτη τεχνική που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την ανάλυση μιας ποικιλίας υλικών.