Capacità di rilevazione LIBS su simulanti del suolo sono stati testati utilizzando una serie di energie di impulso e di parametri di temporizzazione. Le curve di calibrazione sono stati usati per determinare i limiti di rivelazione e sensibilità per i parametri diversi. Generalmente, i risultati hanno dimostrato che non vi era una riduzione significativa capacità di rivelazione che utilizzano energie di impulso inferiori e rilevazione non gated.
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Articolo metodologico
Dipendenza della Laser-Induced Breakdown Spectroscopy Risultati su energie di impulso e parametri di temporizzazione utilizzo di suolo Simulanti
In questo articolo
Sommario
Abstract
La dipendenza di alcune funzionalità di rilevamento LIBS su basse energie di impulso (<100 MJ) e parametri di temporizzazione sono stati esaminati utilizzando campioni di silicati sintetici. Questi campioni sono stati utilizzati come simulanti per il terreno e contenevano elementi minori ed in tracce si trovano comunemente nel suolo a una vasta gamma di concentrazioni. Per questo studio, oltre 100 curve di calibrazione sono stati preparati utilizzando diverse energie di impulso e parametri di temporizzazione, limiti di rivelazione e la sensibilità sono stati determinati dalle curve di calibrazione. Temperature del plasma sono stati misurati utilizzando trame Boltzmann per le varie energie e dei parametri di temporizzazione testati. La densità di elettroni del plasma è stato calcolato utilizzando la metà massimo tutta larghezza (FWHM) della linea idrogeno a 656,5 nm per le energie testati. Nel complesso, i risultati indicano che l'uso di energie di impulso inferiori e rilevazione non-dipendenti non compromettere seriamente i risultati analitici. Questi risultati sono molto rilevanti per la progettazione di campo-e strumenti LIBS persona-portatile.
Introduzione
Spettroscopia ripartizione laser-indotta (LIBS) è un semplice metodo di analisi elementare che utilizza una scintilla generata laser come sorgente di eccitazione. L'impulso laser viene focalizzato su una superficie che riscalda, ablates, atomizza e ionizza il materiale di superficie con conseguente formazione di plasma. La luce plasma è spettralmente risolta e rilevato e gli elementi sono identificati dalle loro firme spettrali. Se opportunamente calibrato, LIBS in grado di fornire risultati quantitativi. LIBS possono analizzare solidi, gas e liquidi con poca o nessuna preparazione del campione. 1 Queste caratteristiche rendono ideale per analisi che n....
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Protocollo
1. Laser System
- Utilizzare impulsi laser prodotta con un Q-switched Nd: YAG laser operante a 1.064 nm ea 10 Hz.
- Mettere a fuoco gli impulsi laser sul campione con una lunghezza focale 75 millimetri.
- Raccogliere la luce plasma con una fibra ottica puntato e posto in prossimità del plasma formato sul campione.
- Utilizzare un Echelle spettrografo / ICCD di spettralmente determinazione e registrare lo spettro LIBS.
- Azionare l'ICCD in entrambe le modalità non-gated e gated con un guadagno di 125.
- Utilizzare un tempo di ritardo 0 msec (t d) in modalità non-dipendenti e di 1 msec t d in mo....
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Risultati
Effetto del laser energia di impulso e modalità di rilevazione sulla capacità di rilevazione. LIBS spettri dei campioni silicati sintetici sono stati registrati utilizzando il rilevamento gated e non gated sopra la gamma di laser energie impulsi controllato. Oltre 100 curve di calibrazione sono state costruite da questi dati per valutare l'effetto della energia dell'impulso laser. Le curve di calibrazione sono state preparate da (1) usando l'area sotto il picco dell'analita e (2) da rati.......
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Discussione
Quando si confrontano le modalità di rilevazione non-gated e chiuse, i dati sui limiti di rilevazione mostrano che la modalità di rilevamento gated consentito per la rilevazione di tutti gli elementi, compresi quelli che non sono stati visti utilizzando energie laser superiori in modalità di rilevamento non-gated. Utilizzando rilevamento gated, l'alta preparazione iniziale dalla formazione del plasma non è osservata e lo sfondo è diminuita mostrando l'emissione elementale meglio risolto. Inoltre, i limiti di ril.......
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Dichiarazioni
Gli autori non hanno nulla da rivelare.
Ringraziamenti
Questo lavoro è stato finanziato attraverso il Dipartimento di Energia, Office of Science degli Stati Uniti.
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Materiali
| Nome | Azienda | Numero di catalogo | Commenti |
|---|---|---|---|
| Equipment | |||
| Nd:YAG laser | Continuum | Surelite II | |
| Echelle spectrograh/ICCD | Catalina/Andor | SE200/iStar | |
| Generatore di ritardo digitale | BNC | Modello 575-4C | |
| Pressa idraulica | Carver | Modello-C | |
| 31-mm pellet | die Carver | 3902 | |
| Indicatore del misuratore di potenza modello | Scientech, Inc. | Numero di modello: AI310D | |
| Rilevatore misuratore di potenza modello | Scientech, Inc. | Numero di modello: AC2501S | |
| Oscilloscopio | Tektronix | MSO 4054 | |
| Fibra ottica | Ocean Optics | QP1000-2-UV-VIS | |
| Kit di lenti (questo kit contiene la lente da 75 mm f.l.) | CVI Optics | LK-24-C-1064 | |
| Reagent/Material list | |||
| Campione di silicato sintetico | Brammer Standard Company | GBW 07704 | |
| Campione di silicato sintetico | Brammer Standard Company | GBW 07705 | |
| Campione di silicato sintetico | Brammer Standard Company | GBW 07706 | |
| Campione di silicato sintetico | Brammer Standard Company | GBW 07708 | |
| Campione di silicato sintetico | Brammer Standard Company | GBW 07709 | |
| Tappi in alluminio (per la pressatura di campioni di silicato sintetico) | SCP Science | 040-080-001 |
Riferimenti
- Song, K., Lee, Y., Sneddon, J. Recent developments in instrumentation for laser induced breakdown spectroscopy. Appl. Spec. Rev. 37 (1), 89-117 (2002).
- Yamamoto, K. Y., Cremers, D. A., Foster, L. E., Ferris, M. J. Detection of Metals ....
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Ristampe e permessi
