Lasergnistamissionsspektrometri ( LIES ) är en av metoderna för spektralanalys av atomemission , som använder spektra av lasernedbrytningsplasma ( lasergnista ) för att analysera fasta prover, vätskor, gasformiga medier, suspenderat damm och aerosoler. I engelsk litteratur kallas denna metod för Laser-Induced Breakdown Spectroscopy eller Laser-Induced Plasma Spectroscopy ( LIBS eller LIPS ).
I den engelskspråkiga litteraturen från tidigt 60-tal till slutet av 2000-talet fanns det ingen etablerad term för namnet på metoden: lasergnistspektroskopi eller laserinducerad gnistspektroskopi, laserinducerad plasmaspektroskopi och laserinducerad nedbrytningsspektroskopi . I slutet av 2000-talet, i processen att diskutera terminologi, valdes laserinducerad nedbrytningsspektroskopi . Detta val beror på den mer "gynnsamma" förkortningen LIBS som sökord i vetenskapliga och offentliga indexeringssystem (sökning på förkortningen LIPS ger parfymrelaterade resultat). I den ryskspråkiga litteraturen finns det fortfarande inget allmänt accepterat namn: Laser-gnistamissionsspektrometri, laserinducerad plasmaspektroskopi , laser-atomär emissionsspektroskopi.
---
Lasernedbrytning bildas genom att fokusera pulsad laserstrålning på provytan (eller i en gasvolym, till exempel i luft). Processen att skapa plasma genom laserbestrålning av provytan kallas laserablation .
För närvarande utvecklas LIBS snabbt på grund av möjligheten att skapa universella emissionsanalysatorer som kan analysera alla typer av prover (inklusive mikroskopiska) för alla element samtidigt, med utmärkt rumslig upplösning över ytan, dessutom utan kontakt, utan att röra vid proverna själva (fjärrobjekt), utan någon -eller provberedning (i fallet med en homogen kemisk sammansättning av materialet), arbetar i realtid i en kompakt bärbar version.
En mycket het plasma bildas i en lasergnista (upp till 40 tusen kelvin vid en elektrondensitet upp till ~ 1018 cm – 3 ). I det här fallet har plasman från en ficklampa som extraherats från helt olika prover ofta liknande egenskaper.
Användningen av femtosekundlaserpulser (kortare än 1000 fs) förenklar i hög grad processen med momentan avdunstning och jonisering av ett ämne utan påverkan av värmeöverföring över provvolymen och avskärmning av laserstrålning av flamplasman, som bildas efter slutet av laserpulsen. Dessa faktorer förbättrar analysens reproducerbarhet .
Användningen av ultravioletta lasrar möjliggör bättre effektivitet och reproducerbarhet av laserablation och därför högre analysnoggrannhet än vad som är möjligt med mindre komplexa och vanligare infraröda lasrar.
I praktiska tillämpningar orsakar kalibreringsproblem och föga imponerande bestämningsgränser (ca 10–3 % med ett relativt fel på 5–10 %) de största svårigheterna. I många fall förblir examen endast ungefärlig. Vid analys av material som representerar heterogena blandningar av ämnen (till exempel malmer och metallurgiska laddningar ) är mödosam provberedning nödvändig .
För att minska bestämningsgränserna i LIBS används ibland dubbla laserpulser. Idealiskt producerar den första korta ultravioletta pulsen laserextraktion (en brännare skapas), och den andra, längre infraröda pulsen producerar ytterligare uppvärmning av brännarens plasma.
Lasergnistplasman kan användas inte bara som en källa för emissionsspektra, utan också som en finfördelare-jonisator för masspektrometrisk registrering av joner. Detta är en annan metod - metoden för lasergnistmasspektrometri (LIMS), eller lasermikromasspektrometri . Flygtidsmasspektrometrar används vanligtvis i LIMS-metoden så att lasergnistans pulsade karaktär kombineras med det pulserade urvalet av joner.