微片激光器在顯微LIBS領(lǐng)域的應(yīng)用
LIBS-Laser-Induced Breakdown Spectroscopy激光誘導(dǎo)擊穿光譜檢測儀器一直藏身在科研實驗室中,被大眾了解,可能就是因為近期中國的火星車上搭載了LIBS載荷。LIBS技術(shù)是應(yīng)用激光聚焦在物質(zhì)表面通過高峰值功率(>GW/cm2)激光將物質(zhì)激發(fā)至等離子體狀態(tài),通過等離子體發(fā)射光譜分析物質(zhì)成分和含量,LIBS技術(shù)目前已在合金、礦石、材料、農(nóng)業(yè)、生物等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。
激光誘導(dǎo)擊穿光譜(LIBS)技術(shù)可實現(xiàn)樣品微區(qū)的原位、定量和全元素分析,是未知物質(zhì)化學(xué)成分檢測的重要手段,廣泛應(yīng)用于地質(zhì)科學(xué)、材料科學(xué)、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域??臻g分辨LIBS成像技術(shù)由于揭示了樣品中的元素分布而引起了越來越多的關(guān)注。
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???????????????????北京杏林睿光LIBS儀器整機
在LIBS成像研究領(lǐng)域,微量樣品的化學(xué)分析要求其空間分辨率達到微米級甚至亞微米級,并對系統(tǒng)的穩(wěn)定性提出了更高的要求。也對激光器的參數(shù)性能要求提出了更高的要求。
近期山東理工大學(xué)修俊山老師團隊,在Spectrochimica期刊上發(fā)表了題為“Rapid micro-analysis of Al-In-Sn-O thin film using laser induced breakdown spectroscopy with picosecond laser pulses”的論文,運用顯微LIBS技術(shù)通過對Al-In-Sn-O薄膜在不同制備工藝參數(shù)下元素含量的評測,進而評估光電薄膜性能的論文。論文中使用了北京杏林睿光MCD系列的350ps脈寬微片激光器,獲得了分辨率橫向小于50μm,薄膜厚度分辨率亞微米級別分辨效果。
Reallight-350ps脈寬薄膜燒蝕光斑
? ? 10ns脈寬激光燒蝕光斑
睿光亞納秒微片激光器具有亞納秒量級脈寬,光束質(zhì)量高(M2<1.2),在百uJ量級單脈沖能量下,很容易聚焦成μm尺度光斑,實現(xiàn)>10GW/cm2的功率密度。激光器重頻高,脈沖可以精確控制同步,可實現(xiàn)單脈沖激發(fā)控制,激光器尺寸小,集成度高,非常適合在顯微LIBS領(lǐng)域使用。
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參考文獻
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