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Engineering

Medição e Análise de hidrogênio atômico e Diatomic AlO Molecular, C Published: February 14, 2014 doi: 10.3791/51250

Summary

Espécies moleculares e atômicas diatómicas resolvida no tempo são medidos utilizando LIBS. Os espectros são coletados em vários atrasos após a geração de plasma quebra óptico com Nd: YAG laser de radiação e são analisados ​​para inferir densidade de elétrons e temperatura.

Abstract

Neste trabalho, apresentamos medidas resolvidas em tempo de espectros atômicos e diatômico seguinte composição óptica induzida por laser. Um arranjo típico de LIBS é usado. Aqui vamos operar um laser Nd: YAG com uma frequência de 10 Hz no comprimento de onda fundamental de 1.064 nm. Os 14 nsec pulsos com anenergy de 190 mJ / pulso estão focados para um tamanho 50 mM local para gerar um plasma de quebra óptico ou ablação a laser no ar. O microplasma é fotografada na fenda de entrada de um 0,6 m espectrômetro, e espectros são gravadas utilizando um 1800 ranhuras / mm ralar um arranjo de diodos linear intensificada e analisador multicanal óptico (OMA) ou um ICCD. De interesse são linhas atômicas Stark-ampliaram da série Balmer de hidrogênio para inferir a densidade de elétrons. Também elaborar medições de temperatura a partir de espectros de emissão de monóxido de alumínio diatômico (AlO), carbono (C 2), cianogênio (CN), e monóxido de titânio (TiO).

Os procedimentos experimentais incluem wavelength e calibrações de sensibilidade. A análise dos espectros molecular gravado é conseguido pelo ajuste dos dados com resistências de linha tabelados. Além disso, simulações de Monte-Carlo tipo são realizadas para estimar as margens de erro. Medições resolvida no tempo são essenciais para o plasma transitória comumente encontrado em LIBS.

Introduction

Espectroscopia de decomposição induzida por laser (LIBS) técnicas 1-5 têm aplicações em atômica 6-12 e estudos moleculares de plasma 13-20 gerado com a radiação laser. Espectroscopia resolvida no tempo é essencial para a determinação das características transientes do plasma. A temperatura ea densidade de elétrons, para citar apenas dois parâmetros do plasma, pode ser medido, desde um modelo teórico razoável da repartição plasma está disponível. Separação de radiação de elétrons livres de emissões atômicas e moleculares nos permite explorar de forma precisa fenômenos transitórios. Ao se concentrar em uma janela temporal, específico, pode-se "congelar" decadência plasma e assim obter as impressões digitais espectroscópicas precisos. LIBS tem uma variedade de aplicações e, recentemente, o interesse em LIBS-diagnóstico mostra um aumento considerável quando medido pelo número de investigadores publicação no campo. Pico e femtosegundo gerado microplasma é de contínuointeresse de pesquisa, no entanto, os arranjos LIBS historicamente experimentais utilizam radiação laser nanossegundo.

A Figura 1 mostra um arranjo experimental típico para espectroscopia de decomposição induzida por laser. Para este protocolo, a energia de quebra funcional para o feixe inicial é da ordem de 75 mJ de pulso, no comprimento de onda infravermelho de 1.064 nm. Esta energia de pulso pode ser ajustada conforme necessário. . Plasma é disperso pelo espectrómetro e medido com uma matriz linear intensificada diodo e OMA ou, alternativamente, trabalhada sobre um dispositivo 2-dimensional Charge Coupled Intensificado (ICCD) A Figura 2 ilustra o diagrama de temporização para experiências resolvida no tempo: a sincronização de impulsos radiação laser com leitura, gatilho pulso de laser, fogo laser, e demora portão aberto.

Espectroscopia resolvida no tempo bem sucedida requer vários procedimentos de calibração. Estes procedimentos incluem calibração de comprimento de onda, de voltacorrecção do solo e, mais importante, a correcção de sensibilidade do detector. Sensibilidade corrigir dados são importantes para a comparação dos espectros medidos e modelado. Para um aumento da razão sinal-para-ruído, múltiplos acontecimentos de degradação induzida por laser são gravadas.

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Protocol

1. Configuração do sistema óptico

  1. Coloque um divisor de feixe na saída do laser, permitindo que a luz de comprimento de onda 1064 nm a passar através e para reflectir todos os outros tipos de radiação laser de transiente num depósito de feixe.
  2. Coloque um detector de fotodiodo PIN de alta velocidade para gravar uma parte da radiação laser refletido fora do divisor de feixe. Ligue o detector para o osciloscópio com cabo coaxial para controlar o impulso óptico em relação ao disparo do gerador de função e ocorrência de Q-na comutação de Nd: YAG laser dispositivo.
  3. Alinhe três IR espelhos refletores para posicionar o feixe paralelo à fenda do espectrômetro.
  4. Posicionar uma lente acima etapa de translação para concentrar o feixe, de modo a gerar plasma óptico repartição paralela à fenda espectrómetro. Alinhar duas lentes de quartzo com a finalidade de imagiologia do plasma para a fenda. As duas lentes de focagem optimamente combinar com o design espectrómetro, significando o final da lente tem um apertura para realizar AF # idêntico ao f # da óptica internos do espectrômetro.
  5. Para as medições acima de 380 nm, uma posição de corte de filtro entre as duas lentes com o propósito de bloquear a radiação abaixo de 380 nm. O corte no filtro suprime possíveis contribuições UV (devido a 2 ª ordem de ralar) para o espectro medido.

2. Instalação de Aquisição de Dados

  1. Conecte um gerador de função em forma de onda proporcionando uma onda triangular a 50 Hz para um costume construído divisão por cinco circuito obter 10 Hz. O analisador multicanal óptico (OMA) é operado a 50 Hz e as lâmpadas de flash do laser Nd: YAG são sincronicamente operado a 10 Hz. Pode-se utilizar uma ICCD em lugar da OMA, operando de forma síncrona à taxa da radiação laser pulsado bem.
  2. Conecte uma das saídas do circuito personalizado construído divisão por cinco a um gerador de atraso digital. Use uma saída para sincronizar o Nd: YAG lâmpadas de flash e outra saída para control os gatilhos de intensificador de arranjo de diodos linear e analisador multicanal óptico. Mais uma vez, em vez do sistema de díodos linear intensificada e OMA pode-se utilizar um ICCD.
  3. Relé da saída de disparo ajustável do dispositivo a laser para um osciloscópio e um gerador de pulsos. O osciloscópio será utilizado para monitorizar quando a radiação laser pulsado estarão disponíveis para a geração de desagregação óptico ou ablação a laser.
  4. Ligar a saída de alta voltagem do gerador de impulsos digital para o arranjo de diodos linear intensificada.
  5. Ligar a outra saída do gerador de impulsos para o osciloscópio.
  6. Ligue a saída de arranjo de diodos linear intensificada para a OMA.

3. Sincronização e Mensuração

  1. Ajuste o gerador de função em forma de onda de saída de um pulso triângulo operando a 50 ± 1 Hz. Este gerador de função apresenta a frequência mestre. Um costume construído circuito de divisão por cinco e um gerador de atraso digital são usados ​​para accurador de sincronização.
  2. Iniciado sistema de resfriamento de água e fornecimento de energia para o dispositivo a laser. Ative laser.
  3. Determine o tempo de radiação laser para viajar a partir da abertura de saída do laser Nd: YAG para a área em frente da fenda espectrómetro como se segue: Medir a distância do percurso de luz e calcular o tempo de trânsito através do aumento de velocidade-de luz. Conta para isso o tempo de trânsito na definição do tempo de atraso no portão próximo passo.
  4. No gerador de pulso digital, definir a largura portão para a medição eo tempo de atraso da quebra pulso óptico ou ablação a laser, e utilizar o osciloscópio para monitorar o tempo de atraso. O tempo de atraso vai determinar o tempo de espera para a coleta de dados após o colapso ocorre. A largura da porta determina o tempo que o arranjo de diodos é exposto a radiação de plasma.
  5. Gerar desagregação óptico no ar e / ou colocar uma amostra sobre a fase de translação de modo a que irá ocorrer a ablação. Imagem da microplasma na fenda espectrómetro.
  6. Comece medições e dados de registro com a matriz intensificou linear diodo e analisador multicanal óptico (ou com um ICCD).

4. Calibração de comprimento de onda

  1. Espectros Registro de lâmpadas padrão de calibração: néon, mercúrio e lâmpadas de hidrogênio. Use o arranjo experimental com lâmpadas colocadas no local onde foi gerado plasma.
  2. Usando os comprimentos de onda conhecidos de lâmpadas, realizar um ajuste linear ou cúbica para obter a correspondência de pixel-comprimento de onda. O propósito de uma calibração precisa é corrigir para não-linearidades que são normalmente associados com a medição de espectros.
  3. Repita calibrações para H, C 2, CN, e TiO regiões espectrais de interesse.

5. Calibração Intensidade

  1. Ligue uma lâmpada de calibração de tungstênio e esperar por ele para se aquecer.
  2. Use um pirômetro óptico para medir a temperatura da lâmpada ativa.
  3. Use o arranjo experimental para rECORD o espectro da lâmpada activo.
  4. Calcule uma curva de corpo negro de lei de radiação de Plank usando a temperatura medida como um parâmetro de entrada.
  5. Ajustar a curva calculada para o espectro da lâmpada ativa. Determinar os fatores pelos quais as intensidades gravados a partir da curva calculada. Aplicar esses fatores para corrigir espectros gravada para a sensibilidade dependente do comprimento de onda do detector.
  6. Repita esse procedimento para cada região do espectrômetro foi usado.

6. Transferência de Dados

  1. Prepare meio de transferências de arquivos.
  2. Para cada medição de dados, gravá-la para o meio.
  3. Tome este meio e fazer o upload dos arquivos nele a um computador de trabalho.

7. Preparação de Arquivos

  1. Para cada arquivo, analisá-lo em seções, uma contendo dados gravados, e os outros, especificando o comprimento de onda inicial e mudança de comprimento de onda média por ponto de dados.
  2. Use estas seções para criar um novo arquivo para combinarcomprimentos de onda com dados gravados.

8. Análise Molecular Diatomic

  1. Selecione o arquivo de comprimento de onda e correspondente arquivo de resistência da linha.
  2. Selecione o deslocamento da linha de base.
    1. Defina se o deslocamento é constante, linear, ou quadrática.
    2. Defina os coeficientes correspondentes a valores fixos ou variáveis.
  3. Definir a resolução e temperatura, os quais podem ser fixos ou variado.
  4. Defina a tolerância de ajuste para os espectros sintéticos para estar apto para o espectro medido.
  5. Coloque a computado para os espectros experimental utilizando um algoritmo Nelder-Mead.
  6. Utilizando os melhores parâmetros de ajuste dos espectros calculado para cada medição, inferir os parâmetros Microplasma observados nos vários atrasos e larguras de portas usadas.

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Representative Results

LIBS utiliza radiação laser pulsado para ionizar suficientemente para formar uma amostra de plasma. Repartição induzida por laser de substâncias gasosas vai criar plasma que está centrada sobre a região focal do feixe de excitação, enquanto a ablação a laser em superfícies sólidas produzirá plasma acima da superfície da amostra. O plasma é gerado por focagem da radiação óptica na ordem de 100 GW / cm 2, por pulsos de degradação nanossegundo. Para produzir plasma de ablação a laser, tipicamente 1 GW / cm 2 é mais do que suficiente. A radiação de plasma induzido é dispersa por um espectrómetro. Apenas para os tempos de atraso específicas de colapso óptico, espectros atômicos e diatômicas são bem desenvolvidos. Figuras 3-7 ilustram os resultados representativos.

No início da decadência do plasma, as linhas atômicas evoluir como o elétron radiação de fundo livre diminui. Posteriormente, principalmente devido à recombinação, espectros moleculares podem ser gravados. Na experimentaçãots, o intensificador do arranjo de diodos linear deve ser acionado com precisão. Alternativamente, um ICCD deve ser desencadeada com precisão, bem. Este disparo (ou tempo) deve ocorrer de forma consistente, de modo que os dados adquiridos são compostos por contribuições em um tempo de atraso exato do evento colapso. Subsequentemente, a OMA digitaliza o sinal a partir do conjunto de diodos linear intensificada e armazena dados. Para uma ICCD, o timing é igualmente importante e os dados são armazenados de forma semelhante. Nos experimentos com o arranjo de diodos linear intensificou, os registros OMA apenas o primeiro de cinco varreduras, os outros quatro exames restantes são redundantes, mas exames consecutivos são ignorados. Figura 2 ilustra a forma como o representante intensificou diodo linear matriz resultados são obtidos.

Para investigações sobre espécies atômicas, as linhas atômicas são estudadas com relação à forma e largura dos linhas espectrais. As formas de linha atómicas e medidos são comparados com as larguras correspondentesmodelos teóricos. Esta comparação permite determinar a densidade de electrões na região do plasma observada. Em investigações de espectros moleculares diatômicas, geralmente muitas linhas espectrais contribuir para várias bandas moleculares. Para cada medição, os espectros são analisadas no que respeita às formas, as larguras e as intensidades relativas das linhas individuais contidas nas bandas moleculares. A comparação do espectro medido e calculado utiliza forças de linhas derivadas da teoria quântica diatómico em conjunto com alta-resolução dos dados espectrais que estão disponíveis na literatura. Esta comparação permite inferir uma temperatura de excitação das moléculas diatómicas na região de plasma observada. O acessório é feito com um algoritmo Nelder-Mead, permitindo que se possa realizar uma multiparamétrica, ajuste não linear dos espectros calculado para o espectro medido. A seguir, os resultados são apresentados para os experimentos selecionados que abordam espectros de linha molecular e atômica diatômico. p>

A Figura 3 ilustra os espectros de TiO medido e montado. Quando imagiologia certas áreas da pluma de TiO, a temperatura montado em função do tempo mostra um mínimo local. Esse mínimo é possivelmente devido à combustão.

O objectivo principal para a análise dos espectros de hidrogénio é o de determinar a densidade de electrões e da temperatura a partir dos espectros resolvida no tempo para as linhas de hidrogénio-alfa e-beta de hidrogénio. Figura 4 mostra os perfis de hidrogénio alfa registados ao longo da altura da fenda. Espécies ar do laboratório como nitrogênio e oxigênio com que as linhas de alfa de hidrogênio a surgir após o evento colapso óptica inicial. A evolução da linha de hidrogênio-alfa é investigado por atrasos de tempo de 0,4 ms até 30 ms após o colapso óptica. A figura alfa hidrogénio também indica uma densidade de electrões mais elevada no centro do plasma, apresentado na figura perto do meio do eixo fenda indicado.

jove_content "> A molécula C 2 mostra que os níveis mais baixos de rotação são sensíveis às variações de temperatura, e os níveis de rotação mais elevadas são sensíveis à densidade de gás circundante e do campo de radiação. Figura 5 mostra um resultado medido e montada típica após a ablação a laser no ar. Análise dos espectros de cisne de carbono inclui a estudar a formação de C 2, devido à recombinação, num esforço para compreender a formação de C 2 e CN, após ablação de laser de grafeno. Figura 6 mostra os espectros registados e equipado CN, e a figura mostra também uma excelente concordância com teoria. O jogo espectros experimentais bem com o espectro computado, e acordo convincente pode ser visto nas extremidades à direita e cabeças de banda. Como os espectros de C 2, os espectros de alumínio monóxido mostra rotação / vibração bem desenvolvido bandas moleculares para a temperatura elevada, em o microplasma induzida por laser em decomposição. Figure A figura 7 mostra os espectros medidos e equipado AlO. Desde AlO é um produto no início da combustão do alumínio, estudos espectroscópicos AlO tem aplicações em estudos de combustão de alumínio, principalmente para a determinação da temperatura.

Figura 1
. Figura 1 mostra a disposição esquemática dos seguintes componentes experimentais: (1) do feixe divisor para desviar uma pequena porção de 1,064 nm, a radiação laser, (2) de infravermelhos espelhos reflectores para alinhar verticalmente o feixe à frente do aparelho, (3) a lente focar o feixe para um local apertado para desagregação óptico, (4) a estrela simboliza desagregação óptico ou ablação a laser no plasma, e (5), duas lentes para coincidir com ofocando ótica do espectrômetro. A caixa de sincronia, onda, e gerador de atraso realizar a sincronização eletrônica do laser e intensificou arranjo de diodos linear e OMA (ou ICCD) freqüências de operação. O fotodiodo, gerador de pulso e osciloscópio permitem controlar com precisão e controlar a janela de medição para LIBS. Clique aqui para ver a imagem ampliada .

Figura 2
Figura 2. Diagrama do timing para medições LIBS resolvido em tempo. Sync OMA eo laser lâmpada de flash sincronização são fornecidos por uma onda e gerador de atraso e circuitos custom-built. Disparador de impulsos laser de pulso e fogo é fornecido pelo Nd: YAG laser dispositivo em conjunto com Q-switch delay controle. Um pretrigger extra, pulso electrónico (não mostrado) é também fornecido pelo Nd: YAG laser fabricante. Este pré-trigger nos permite com precisão e eficiência controlar o atraso portão detector do sistema OMA / ICCD. A leitura OMA ocorre posteriormente à exposição do arranjo de diodos, incluindo 4 scans de leitura subseqüentes, mas ignorados. Para os experimentos de pulsos individuais, leituras OMA individuais são armazenados separadamente na memória. Para medições média 100-digitalização, as varreduras de leitura OMA são adicionados e, em seguida, armazenado. Clique aqui para ver a imagem ampliada .

Figura 3
Figura 3. Os espectros de emissão medidos e sintéticos mostram o TiO A 3 → X 3 Δ Δ v = 0 transição. Os dados medidos foram coletados com o arranjo de diodos linear intensificado no tempo de atraso do atraso t = 95 ms com uma largura de portão de 2 ms. O espectro medido é cabido com espectros computadorizada que corresponde a uma resolução espectral de FWHM = 0,09 nm e uma temperatura inferidos T = 3.300 K. Clique aqui para ver a imagem ampliada .

Figura 4
Hydrogen linha alfa Balmer Figura 4. Registrado em 1,07 x 10 5 Pa hidrogênio gasoso. As emissões de 1.000 eventos degradação óptica consecutivos foram dispersed com o espectrômetro e coletado com uma ICCD, 0,042 ms de decomposição óptica e espacialmente resolvido ao longo do espectrômetro de fenda altura. Para este intervalo de tempo, o número máximo de densidade de elétrons é de 0,32 x 10 25 elétrons / m 3, eo ​​máximo desvio para o vermelho de ha equivale a 1,2 nm. Espectros individuais de alfa e beta de hidrogénio linhas são ilustrados, por exemplo, em Parigger 6. Gravação de alfa e beta linhas de hidrogênio seguintes colapso no ar é parte do vídeo documentário desta publicação Jove. Clique aqui para ver a imagem ampliada .

Figura 5
Figura 5. A C 2 Swan SPECTra foram coletados com o arranjo de diodos linear intensificado em um intervalo de tempo t = 20 ms de atraso   usando uma largura de porta de 1 ms. O espectro medido estava apto com espectros computadorizada de resolução espectral FWHM de 0,07   nm e uma temperatura de T = 5.600 K é inferida. Clique aqui para ver a imagem ampliada .

Figura 6
Figura 6. A CN B 2 + ε → X 2 ε + violeta transição foi gravado com o arranjo de diodos linear intensificado no atraso de tempo de atraso t = 70 ms   com umlargura portão de 4 ms. O espectro medido é apto com espectros calculado usando uma resolução espectral FWHM de 0,09   nm. inferido A temperatura é T = 6600 K. Clique aqui para ver a imagem ampliada .

Figura 7
Figura 7. AlO A B 2 + ε → X 2 + ε espectros diatômico para os Δ = 0 transições foram coletados com o arranjo de diodos linear intensificado em um intervalo de tempo de t = 45 ms delayn usando uma largura de portão de 5 ms. Os espectros embutidos são calculados usando uma resolução espectral FWHMde 0,09   nm. Os valores de temperatura inferidos a T = 3900 K. Clique aqui para ver a imagem ampliada .

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Discussion

O tempo resolveu protocolo de medição e resultados representativos são discutidos aqui. É importante sincronizar os pulsos de laser, gerada a uma velocidade de 10 Hz, com a frequência de funcionamento de 50 Hz de matriz linear intensificada diodo e OMA (ou ICCD). Além disso, o tempo exato de pulsos de laser e de abertura do portão da matriz intensificou linear diodo (ou, alternativamente, ICCD) é essencial. O gerador de onda, indicada no esquema experimental, é utilizado para sincronizar os pulsos de laser de diodo e intensificou matriz de leitura linear, que é realizada com o analisador multicanal óptico. Um gerador de pulso é utilizada para ajustar o tempo de atraso para as medidas.

Sobreposição temporal do impulso de laser centrado na janela porta-aberta intensificador corresponde ao tempo de atraso de zero inicial, t = 0 atraso. No esforço para determinar a evolução temporal dos espectros de emissão, o tempo de atraso derepartição óptico é variada. Por exemplo, a linha de alfa de hidrogénio não pode ser visto em eventos de decomposição de ar até 0,4 ms após o plasma inicial é gerado. As medições de espectros de emissão de comprimentos de onda e também requerem intensidade calibrações. Estes calibrações são necessários para a análise.

Para as medições de LIBS, a observação da evolução do plasma por ablação de amostras metálicas, tais como Ti, muitas vezes há muitas linhas atómicas presentes na gama de comprimentos de onda das transições diatómicas de interesse. Estas linhas podem ser persistente nos espectros reunidos, mesmo em tempos de atraso posteriores. No entanto, algumas destas linhas ocorrem na segunda ordem da grade dispersivo no espectrómetro. A utilização de um filtro passa-baixa é benéfica para bloquear esses contributos de segunda ordem.

Embora os procedimentos de coleta de dados são importantes, os métodos utilizados para a montagem realizar um mérito igual. Inferências de temperatura são efectuadas por espectros sintéticos de encaixe variandoparâmetros Microplasma aos espectros recolhidos utilizando um algoritmo de Nelder-Mead. A confiabilidade deste procedimento é muito maior quando o fundo do espectro pode ser identificado com precisão. Neste contexto, o termo refere-se a fundo tudo nos espectros registrados, exceto para a transição atômica ou molecular de interesse. Para quantificar o efeito deste fundo, os dados gravados são investigados por meio da análise do sinal para as taxas de ruído com relação a seus efeitos sobre a temperatura inferidos inferida a partir de espectros molecular diatômico. Esta investigação é facilitada pela utilização de simulações do tipo Monte Carlo.

A importância da medição resolvido em tempo curto portão certamente inclui a capacidade de capturar espectros atômicos e moleculares altamente animado. Para a linha de alfa Balmer de hidrogénio, a utilização de 6 nseg portão resultou na determinação da densidade de electrões bem sucedido até quase 10 25 / m 3. Para diatômico sp emissão molecularECTRA, temperaturas de excitação em excesso de 6000 K é típico para LIBS com nanossegundo Nd: YAG laser de radiação. Sem um intensificador, medições constituiria uma média ao longo do tempo registrado durante os eventos transitórios. Os instantâneos ilustrados no tempo permitem investigar geração e decadência de plasma induzida por laser. Pode-se, em princípio, ficha espectros molecular altamente animado ligeiramente deslocado do plasma induzida por laser intensa, tal como no estudo de maçaricos de plasma. No entanto, não se poderia capturar os primeiros dinâmica do decaimento do plasma, incluindo medidas de espécies atómicas altamente excitados.

As aplicações futuras de medição de laboratório de espectros atômicos e moleculares seguinte composição óptica induzida por laser continuará a ser de interesse fundamental e orientada para a aplicação. As medições de larguras de linha atómicas cedo no decaimento de plasma permite determinar as condições de plasma / parâmetros. Esforços de pesquisa em andamento incluem o modo exatoling de Stark ampliação e / ou formas de linha. Espectros moleculares, juntamente com o conhecimento exato das transições de interesse, mostrar aumento do número de aplicações, especialmente em áreas de identificação, caracterização e determinação de, por exemplo, explosivos, plumas de combustão, atmosferas estelares, ou composição química. Os métodos e aplicações de espectroscopia resolvida no tempo é importante para se estabelecer a dinâmica seguinte geração de plasma com a radiação de laser. Essas dinâmicas incluem oscilações de plasma, mudanças de formas de linha devido a colisões, as emissões de radiação devido a recombinação e / ou processos de combustão. Separação temporal dos processos que ocorrem seguinte composição óptica é importante para determinar os fenômenos transitórios. Entendemos que a aplicação inicial de LIBS análise elementar devido à radiação de espécies atômicas será fortemente reforçada por medidas de espécies moleculares, que inclui análise de radiação de diferente, individual isótopos atômicos e isotopómeros.

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Disclosures

Todos os autores declaram que não têm interesses financeiros concorrentes.

Acknowledgments

Os autores agradecem o Sr. JO Hornkohl para o interesse e discussão sobre computação de diatômicas pontos fortes da linha molecular. Este trabalho é em parte apoiada pelo Centro de Aplicações de Laser da Universidade de Tennessee Space Institute.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Custom Box UTSI None Signal divider and conditioner. An oscilloscope can be used in place of this.
Four Channel Digital Delay/Pulse Generator Stanford Research Systems, Inc. Model DG535 Companies: Tequipment, diyAudio
Four Channel Color Digital Phosphor Oscilloscope Tektronix TDS 3054 500 MHz - 5 GS/sec, Companies: Amazon, Tektronix, Fluke, Agilent Technologies, Pico Technology
Wavetek FG3C Function Generator Wavetek FG3C Companies: Tequipment, Stanford Research Systems, BK Precision
Nd:YAG Laser Quanta-Ray DCR-2A(10) PS Laser radiation, Class IV.  Companies: Lambda Photometrics, Continuum, Ellipse, Newport
Si Biased Detector Thorlabs DET10A/M 200-1,100 nm, with ND10A reflective filter. Companies: Canberra, Edmund Optics
Nd:YAG Laser Line Mirror, 1,064 nm Thorlabs NB1-K13 Companies: Edmund Optics, Newport
1 in Fused Silica Bi-Convex Lens, uncoated Newport SBX031 Companies: Edmund Optics, Thorlabs
2 in Fused Silica Plano-Convex lens, uncoated Newport SPX049 Convex lens, f/4.  Companies: Edmund Optics, Thorlabs
Spectrograph Instruments S.A. division Jobin-Yvon HR 640 Companies: Andor, Newport, Horiba
Manual and electronic controller for Spectrograph Instruments S.A. division Jobin-Yvon Model 980028 Manual and electronic controller for Spectrograph
Mega 4000 Mega Model 129709 Computer interface for Spectrograph
Gateway 2000 Crystal Scan 1024 monitor Gateway PMV14AC Monitor for computer interface
20 MHz Oscilloscope BK Precision Model 2125 Companies: Amazon, Tektronix, Fluke, Agilent Technologies, Pico Technology
6040 Universal Pulse Generator Berkeley Nucleonics Corporation Model 6040 Companies: Agilent Technologies, Tektronix, Quantum Composers
Separate component to 6040 Universal Pulse Generator Berkeley Nucleonics Corporation Model 202 H Separate component to 6040 Universal Pulse Generator
ICCD Camera EG&G Parc Model 46113 Companies: Andor, Standford Computer Optics, LaVision, Hamamatsu
OMA III EG&G Parc Model 1460 Spectral data acquisition and analysis. Unit discontinued, replaced by software installed on computers.

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

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Física Edição 84 Composição Laser Induced espectroscopia ablação por laser espectroscopia molecular espectroscopia atômica Diagnóstico de plasma
Medição e Análise de hidrogênio atômico e Diatomic AlO Molecular, C<sub&gt; 2</sub&gt;, CN, e TiO Spectra Following induzida por laser Breakdown Optical
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Parigger, C. G., Woods, A. C.,More

Parigger, C. G., Woods, A. C., Witte, M. J., Swafford, L. D., Surmick, D. M. Measurement and Analysis of Atomic Hydrogen and Diatomic Molecular AlO, C2, CN, and TiO Spectra Following Laser-induced Optical Breakdown. J. Vis. Exp. (84), e51250, doi:10.3791/51250 (2014).

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