DE2716810A1

DE2716810A1 - Verfahren und einrichtung zur analyse einer probe mittels emissionsspektrographie unter verwendung eines laserstrahlenbuendels

Info

Publication number: DE2716810A1
Application number: DE19772716810
Authority: DE
Inventors: Michel Sourrouille
Original assignee: Commissariat a lEnergie Atomique CEA
Current assignee: Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
Priority date: 1976-04-15
Filing date: 1977-04-15
Publication date: 1977-10-27
Also published as: FR2348486A1; US4191475A; FR2348486B1

Description

Patentanwälte Dipl.-Ing. H. Weickmann, Dipl.-Phys. Dr. K. Fincke

Dipl.-Ing. F. A.Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber

8 MÖNCHEN 86, DEN

B 5926-3 PB Postfach 860820

MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 98 3921/22

COMMISSARIAT A L¹ENERGIE ATOMIQUE 29, rue de la Federation, 75015 Paris, Frankreich

Verfahren und Einrichtung zur Analyse einer Probe mittels Emissionsspektrographie unter Verwendung eines Laserstrahlenbündels

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Analyse einer Probe mittels Emissionsspektrographie,bei dem die Probe mit einem Laserstrahlenbündel bestrahlt wird, das eine ausreichende Intensität für die Verdampfung, Ionisation und Anregung der Substanzen, welche diese Probe bilden, besitzt. Die verdampfte Materie bildet ein Plasma. Es wird nur ein sehr geringer Teil der Probe an der Stelle des Auftreffens des Laserstrahlenbündels verdampft. Das von den verdampften und erregten Substanzen erzeugte Plasma wird mit Hilfe eines in geeigneter Weise vorgesehenen Spektrographen beobachtet.

Die Erfindung betrifft weiterhin eine Einrichtung zur Analyse einer Probe unter Verwendung eines Lasers, eines Spektrographen und einer in einem umschlossenen Raum angeordneten Auffänger-Probe in geeigneter Anordnung.

Die Analyse mittels Emissionsspektrographie besteht darin, die Atome oder Moleküle der zu analysierenden Probe in

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der Weise anzuregen, daß sie übergänge erfahren, und wenn diese Atome oder Moleküle wieder in ihren Grundzustand zurückkehren, dann emittieren sie Licht langer Wellenlängen, die für die Bestandteile, die in der Probe vorhanden sind, charakteristisch sind. Das ist ein Wahlverfahren für die Analyse von Substanzen, das ausgiebig für die Analyse von Stählen verwendet worden ist. Allgemein bildet bei der Emissionsspektrographie, die auf Feststoffe, wie z.B. Metalle, zur Anwendung gelangt, eine der zu untersuchenden Substanzen eine Elektrode, und man läßt zwischen zwei Elektroden einen elektrischen Strom hindurchgehen, der die Atome der Bestandteile der Substanz, welche man analysieren will, verdampft und anregt.

Trotzdem besitzt die Emissionsspektrographie mittels Bogen (oder mittels Funken, was eine sehr verwandte und allgemein bekannte Technik ist) gewisse Nachteile sowie bestimmte Beschränkungen bei der Anwendung. Die zu analysierende Substanz muß ein guter elektrischer Leiter sein, damit sie den Strom, der an der Elektrode ankommt, leitet. Darüberhinaus muß sie bearbeitbar sein, damit man sie in eine für die Ausbildung einer Elektrode geeignete Geometrie bringen kann. Außerdem sind diese Handhabungen im Falle von bestrahlten Elementen, die man dosieren will, schwierig und kostenaufwendig.

Weiterhin läßt sich das Verfahren der Bogenspektrographie nicht bei sehr schlechten Leitern, wie z.B. Gläsern, anwenden, wie sie insbesondere für die Einglasung von Kernspaltprodukten verwendet werden.

Darüberhinaus, und zwar stets im Falle von bestrahlten Brennstoffen, stellen die Handhabung und die Notwendigkeit der Bearbeitung, die durch das Erfordernis des Herstellens von Elektroden bedingt sind, eine Ursache radioaktiver Ver-

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seuchung dar, die in vielen Fällen unerläßlicherweise vermieden werden muß. Schließlich ist die Materialprüfung mittels Bogen- oder Funkenspektrum eine teilweise zerstörende Prüfung.

Infolgedessen ergeben sich bei der Verwendung eines Laserstrahlenbündels erhebliche, unabweisbare Vorteile, insbesondere bei der Analyse von Gläsern, im Vergleich mit der Anwendung von klassischen elektrischen Quellen für die Verdampfung und die Anregung von Material für die Emissionsspektrographie. Bei dem Verfahren und der Einrichtung nach der Erfindung wird ein Laserstrahlenbündel benutzt, das auf eine Probe fokussiert 1st, um die Substanzen, welche diese Probe bilden, zu verdampfen und anzuregen. Die Beobachtung des Lichtspektrums, das von den verdampften und angeregten Stoffen emittiert wird, ermöglicht es, die Bestandteile der Probe zu bestimmen.

Vorzugsweise wird ein Laser mit einer Leistung verwendet, die es ermöglicht, die Atome (oder evtl. die Moleküle) der Probe mit einem Mal zu verdampfen und anzuregen. Der Leistungslaser ermöglicht es, daß man sich von der Notwendigkeit elektrischer Hilfsquellen befreit, die für die Anregung des erhaltenen Gases durch einen Zerstäubungslaser erforderlich sind, wie sie nach dem Stande der Technik in Verbindung mit einem Laser schwacher Leistung verwendet wurden.

Es wurde gefunden, daß die Anregung durch einen Laser ebenso wie die Verdampfung praktisch unabhängig von den genauen physikalisch-chemischen Eigenschaften des Probenmaterials ist und es ermöglicht, mittels Lasern genügender Leistung eine Dosierung unabhängig von der Art der Substanz durchzuführen, wobei die Dosierung sowohl qualitativ als auch quantitativ für feuerfeste Materialien und Nichtleiter genau so gut wie für metallische Materialien und gute Leiter ist.

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Darüberhinaus verdampft der Laser nur eine geringe Menge an Material, wodurch es möglich 1st, eine zerstörungsfreie Analyse durchzuführen. Schließlich 1st Im Vergleich zum Bogenspektrum festzustellen, daß die Anwendung eines Spektrums, das von einem Laser erhalten wird, polyvalent ist, wobei die Verwendung eines Leistungslasers Hilfsmittel für die Anregung überflüssig macht und keine Notwendigkeit irgendeiner speziellen Präparation der Probe besteht, wodurch die Zeitdauer der Analyse sowie die Gefahren der Verseuchung bzw. Verschmutzung und der Verunreinigung herabgesetzt werden.

Es ist keinerlei Präparation der Oberfläche der Probe erforderlich, die Probe kann vielmehr irgendeine Form und irgendein Volumen haben; schließlich macht es die Fokussierung des Laserstrahlenbündels, die von einer großen Genauigkeit ist (in der Größenordnung der Wellenlänge des verwendeten Lasers) möglich, eine analytische Kartographie der Probe durchzuführen, indem man die Position der Auftreffstelle variiert.

In einem bekannten Analyseverfahren für Pulver, bei dem ein LaserstrahlenbUndel mit Leistung verwendet wird, ist der benutzte Spektrograph so vorgesehen, daß seine Achse parallel zur Oberfläche der Probe an der Stelle des Auftreffens des Laserstrahlenbündels ist. Das hat eine geringe mögliche Meßdauer aufgrund der Ausdehnungsgeschwindigkeit des erzeugten Plasmas senkrecht zur Oberfläche der Probe zur Folge sowie eine Messung der Konzentration der Probe zur Folge, die bei verschiedenen Substanzen bzw. Körpern stark von der Zone des durch den Spektrographen beobachteten Plasmas abhängt. Weiterhin ist der Spalt des Spektrographen in dieser Art der Anordnung schlecht beleuchtet, und schließlich kommt das Laserstrahlenbündel senkrecht zur Oberfläche an, und ein großer Teil des Lichts wird nach dem Prinzip der inversen Rückkehr des Lichts reflektiert, so daß auf diese Weise die Gefahr einer Beschädigung des Lasers selbst besteht.

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Endlich ist die Emissionsspektrographie bisher nicht unter kontrollierter Atmosphäre, insbesondere unter Vakuum, realisiert worden, wodurch, wie man aus den nachfolgenden Ausführungen erkennt, die Strukturen der Emissionsstrahlen beträchtlich verbessert werden können: Die Herabsetzung des Gasdruckes, unter dem sich die Probe befindet, ermöglicht es, den Effekt der Eigenabsorption herabzusetzen. Im Ergebnis kommt es dann, wenn eine Strahlung von einem Gas emittiert wird, indem dieses von einem erhöhten Niveau auf ein Basisniveau des Atoms oder ein genügend besetztes Niveau übergeht, dazu, daß diese Strahlung von neuem durch das Gas absorbiert wird. Die Emission hat in einem Bereich stattgefunden, der heißer als das äußere Gas ist, welches den Kern des Plasmas umgibt, die Emissionslinie ist breiter an den heißeren Stellen. Diese Linie wird an den kälteren Stellen absorbiert, die schmaleren Absorptionslinien entsprechen. Daraus folgt, daß die Emissionslinie eine Linie ist, die eine AbsorptionslUcke bzw. -vertiefung in ihrer Mitte hat, wodurch die Identifizierung schwierig wird. Die Verwendung eines teilweisen Vakuums um die Probe ermöglicht es, dieses Phänomen zu vermeiden.

Demgemäß wird bei dem Verfahren nach der Erfindung ein LaserstrahlenbUndel unter einem Einfallswinkel α auf die Probe gestrahlt, wobei der Einfallswinkel bezüglich der Senkrechten zur Oberfläche nennenswert verschieden von O und allgemein größer als 10° ist. Weiterhin ist die Beobachtungsachse des Spektrographen senkrecht zur Oberfläche der Probe, und diese optische Achse geht durch die Auftreffstelle des Laserstrahlenbündels auf der -Probe. Wie man aus den folgenden Ausfüllrungen ersieht, ermöglicht diese Anordnung eine viel bessere Beleuchtung des Spalts des Spektrographen; daraus folgt eine viel genauexe analytische Messung der Bestandteile der Probe, die infolgedessen viel repräsentativer ist und eine längere Meßdauer gestattet, als das bei den bisherigen

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Einrichtungen möglich war,bei denen die Achse des Spektrographen parallel zur Oberfläche der Probe war und bei denen das Plasma, das durch das Auftreffen des Laserstrahls erzeugt worden ist, von der Seite anstatt von oben gesehen bzw. vom Spektrographen erfaßt wurde.

Die Erfindung betrifft weiterhin eine Einrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, die einen Laser, einen Spektrographen und eine Kammer mit Vakuum oder kontrollierter Atmosphäre aufweist, wie weiter unten näher erläutert ist.

Der verwendete Laser kann ein Auslöselaser, ein Relaxationslaser oder ein Laser mit einer Zeitcharakteristik sein, die zwischen diesen beiden Arten liegt. Der Auslöselaser ist ein Laser, dessen Koeffizient der Überspannung des Resonanzhohlraums nach Steuerung variieren kann, wodurch es möglich ist, die Emission des Lasers bei einer Besetzungsinversion aufzulösen, die größer als bei der Relaxationsart ist, wobei der Laser dann einen sehr großen Impuls kürzerer Zeitdauer aussendet; bei der Relaxationsart emittiert der Laser während einer längeren Zeitdauer, wobei die Verstärkung des Hohlraums unverändert ist. Man kann auch einen Laser des Zwischentyps benutzen, was vorteilhafter erscheint, d.h. einen Laser des Semi-Auslöse-Typs, wie er z.B. von der Firma ¹¹QUANTEL" hergestellt wird, wobei es sich um einen Laser handelt, der Impulse emittiert, die in zeitlichen Zwischenräumen von 5 bis 20 Mikrosekunden aufeinanderfolgen und eine Leistung in der Größenordnung von 5 bis 20 Megawatt haben. Dieser Lasertyp verwendet ein sättigbares Absorptionsmittel, das in den Laserhohlraum eingebracht 1st.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 5 der Zeichnung anhand einiger, besonders bevorzugter Ausführungsbei-

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spiele näher erläutert; es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Laser-Spektrograph-Anordnung nach der Erfindung;

Fig. 2 eine schematische Darstellung für die Erläuterung der Anordnung, die zur Beobachtung des Plasmas dient, das durch das Auftreffen des Laserbündels auf der Probe erzeugt worden ist;

Fig. 3 eine schematische Darstellung eines AusfUhrungsbeispiels eines Teils der erfindungsgemäßen Einrichtung;

Fig. 4 eine Reihe von Messungen der Absorptionslinien von Bor in einem Glas, wobei diese Messungen in Abhängigkeit von dem Gasdruck in der Kammer, in der sich die Probe befand, vorgenommen wurden; und

Fig. 5 zwei Beispiele von Emissionslinien, die bei unterschiedlichen Drucken erzeugt worden sind und das Verschwinden des Phänomens der Eigenabsorption bei niedrigem Druck veranschaulichen.

Es sei nun auf Fig. 1 Bezug genommen, in der ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer Einrichtung nach der Erfindung veranschaulicht ist. Der Laser 2 sendet ein Strahlenbündel 4 aus, das mittels eines Prismas 6 übertragen wird, so daß es über ein optisches Organ 8 mit einer Linse auf eine Auffänger-Probe 10 auftrifft. Der Einfallwinkel der Laserstrahlen bezüglich der Senkrechten 12 zur Oberfläche der Probe ist α. Die Probe 10 ist in einer Kammer 14 mit kontrollierter Atmosphäre angeordnet. Der Durchgang, über den das Laserstrahlenbündel zugeführt wird, ist ein dichter Durchgang, der durch die Wände der Kammer 14 in letztere führt und im wesentlichen eine Linse eine Abdichtungsplatte 18 aufweist. Die öffnung 16 und die zugehörige Optik ermöglichen es, die Probe zu beobachten.

Der Spektrograph 20, der schematisch dargestellt ist, weist im wesentlichen ein Beugungsgitter 22 auf, das

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vorzugsweise auf die Umgebung einer Emissionslinie einer Substanz eingestellt ist, die bestimmt werden soll, wobei das Gitter 22 das Licht auf eine photographische Platte, wie sie z.B. bei 24 dargestellt ist, zerstreut bzw. beugt. Das Licht tritt durch den Spalt 26 mit der optischen Achse 12 in den Spektrographen ein. Die Linse 28 ist eine Zylinderlinse mit horizontaler Achse für den Eintritt in den Spektrographen und hat z.B. eine Brennweite von 45 cm. Die Linse 30 ist eine Linse aus Quarz, die semi-zylindrisch ist und eine vertikale Fokussierungsachse (f = 10 cm) hat, und die das Licht auf den Eintrittspalt 26 des Spektrographen fokussiert. Die Linse 32 ist eine sphärische Linse zur Aufnahme der Strahlung des Plasmas, das durch Auftreffen des LaserstrahlenbUndels auf der Probe erzeugt worden ist (Brennweite 100 mm), und 34 ist eine dünne Platte mit parallelen Seiten bzw. Stirnflächen (aus Quarz), die dazu dient, die Linse 32 vor dem Auftreffen von Teilchen zu schützen, die durch die Einwirkung des LaserstrahlenbUndels verdampft worden sind. Die dichte Kammer 14 ist weiterhin mit drei Zugängen versehen: einem Gaseinlaß 36, einem Meßzugang zum Messen des Druckes mittels eines Manometers 38, und einem Zugang 40, der mit einer Vakuumpumpe 42 verbunden ist. Die Gesamtheit der Linsen des Spektrographen ist auf einer optischen Bank 44 angebracht.

Unter der Einwirkung des LaserstrahlenbUndels werden die in der Probe enthaltenen Substanzen verdampft, so daß ein Plasma 50 erzeugt wird, dessen Bild auf dem Eingang 26 des Spektrographen entworfen und analysiert wird.

Wenn man Gläser beobachten bzw. untersuchen will, ist es vorteilhaft, Infrarotwellenlängen zu benutzen, weil diese das Glas absorbieren, und man kann insbesondere Neodymlaser oder Laser mit Kohlendioxid verwenden.

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Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist der verwendete Laser ein Impulslaser, obwohl die Einrichtung auch kontinuierlich oder semi-kontinuierlich arbeiten kann. Die Energie eines Impulses des Laserstrahlenbündels kann in der Größenordnung von einigen Joules sein. Die Leistung, die für jeden Impuls notwendig ist, beträgt wenigstens 5 MW, und die Zeit zwischen zwei Impulsen liegt über 5/Usec, damit die Erscheinung der Eigenabsorption im Plasma vermieden wird. So ist gemäß dieser Montage die Achse 12 des Spektrographen senkrecht zur Oberfläche der Probe an der Auftreffstelle des Laserstrahlenbündels, und sie ist merkbar parallel zur Ausstoß- bzw. Ausbreitungsgeschwindigkeit des Plasmas der Probe, da man weiß, daß die Emission des Plasmas senkrecht zur Oberfläche der Probe erfolgt, wie auch immer der Einfallwinkel α des Laserstrahlenbündels auf der Probe sein mag.

Man kann z.B. einen Winkel α in der Größenordnung von 20° benutzen.

Diese Montage bzw. Anordnung, bei der die Achse des Spektrographen senkrecht zur Oberfläche der Probe ist, ermöglicht eine bessere Kollimation und ergibt eine höhere Integrationszeit des emittierten Lichts.

In Fig. 2 ist eine Art des Plasmas 50 veranschaulicht, das unter dem Einfluß eines Laserstrahlenbündels A emittiert wird, welches bei 52 auf die Probe 10 fokussiert ist. Das Plasma 50 ist ein komplexes Plasma, das verschiedene Zonen aufweist, die nach bzw.'entsprechend der Achse 12 übereinanderliegen, und diese Zonen haben stark unterschiedliche Ionisationszustände und geben infolgedessen verschiedene Resultate, was die Genauigkeit und die Empfindlichkeit der qualitativen Analyse betrifft, wenn sie getrennt beobachtet

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werden (wie bei dem Stand der Technik, bei der das unter einer Beobachtungsachse geschieht, die senkrecht zur Achse 12 verläuft). Infolgedessen ist es vorteilhaft, die Gesamtheit des emittierten Lichts über Geraden, wie die Geraden 54, d.h. über die großen Längen des Plasmas, zu integrieren, wodurch es ermöglicht wird, eine repräsentativere Konzentrationsmessung zu erhalten.

Um zu vermeiden, daß die Elektronen zu schnell entkommen und um auf diese Weise die Lebensdauer des beobachtbaren und emittierenden Plasmas zu vergrößeren, kann es vorteilhaft sein, ein elektrisches Feld E anzuwenden, wie es in der Fig. 2 angedeutet ist und die Elektronen nach dem Plasma zurückführt, damit sie die in diesem gleichen Plasma enthaltenen, neutralen Atome von neuem anregen. Das elektrische Feld E, das erforderlich ist, liegt in der Größenordnung von einigen Kilovolt/cm. Diese Einrichtung ermöglicht es infolgedessen, ein leuchtendes Plasma zu erhalten, das weniger ausgedehnt ist und das strahlender ist, und außerdem ermöglicht diese Einrichtung eine homogenere Beleuchtung des Spalts 26 und eine längere, tatsächliche Dauer der Beobachtung des Plasmas, wodurch sich eine bessere Aufnahme auf der photographischen Platte 24 ergibt; die Lichtmenge, die von dieser Platte empfangen wird, ist infolgedessen viel größer, die Empfindlichkeit der Platte kann vermindert sein, die Körnigkeit kann feiner sein, und die Messung der Linien wird genauer.

Es ist ohne weiteres erkennbar, daß man anstelle der photographischen Platte 24 Photovervielfacher oder jedes andere System für die Messung des Lichts benutzen kann.

Bei einer Energie von 15 Joules sind die Abmessungen der Auftreffstelle einer Laserstrahlung, die auf die Oberfläche der Probe konzentriert ist, äußerst unterschiedlich, je

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nachdem, ob man in der Relaxationsart oder in der Auslöseart arbeitet. Bei der Relaxationsart, bei der eine größere Energie abgegeben bzw. ausgestrahlt wird, entsteht ein Loch mit einer Tiefe von 1 mm im Glas, und zwar sowohl dann, wenn es sich unter Vakuum befindet, als auch dann, wenn es sich unter atmosphärischem Druck befindet. Im Gegensatz hierzu wird in der Auslöseart bei einer Leistung von 100 MW nur die Oberfläche des Produkts bzw. der Probe verdampft.

In Fig. 3 3ind bestimmte Einzelheiten einer erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt, die einen Ionenkollektor 60 aufweist, der in der Nähe der Auftreffstelle 52 des Las er bündeis 4 auf der Probe 10 angeordnet ist, und die weiterhin eine Klystroneinrichtung zum Erzeugen eines elektrischen Ultrahoch- bzw. Höchstfrequenzwechselfeldes in der Nähe der Probe, d.h. im Plasma, das durch das Auftreffen der Laserstrahlen erzeugt worden ist, umfaßt. Die Einrichtung, welche das Feld hoher Frequenz erzeugt, ist allgemein mit 62 bezeichnet, ohne daß sie nachstehend in Einzelheiten erläutert ist; denn diese Einrichtung ist eine klassische Einrichtung. Die Ionenkollektoreinrichtung ist an sich bekannt; sie besteht z.B. aus einem Ionenkollektor und ermöglicht es, in einer gegebenen Emissionsart des Lasers und bei einer bekannten Probe, die Menge der verdampften Materie zu ermitteln. Diese Materiemenge dient als Referenz für die Eichung und zur Ermittlung der Anzahl von Schüssen, die für die Verdampfung einer gegebenen Materiemenge notwendig sind. Das elektrische Hyperfrequenzfeld E begünstigt die Rekombination der Elektronen und reduziert das Volumen des Plasmas, wodurch eine bessere Fokussierung auf den Spalt und eine gesteigerte Empfindlichkeit für die Messung der verschiedenen Elemente, die in dem Glas enthalten sind, erreicht wird.

In den Fig. 4a, 4b, 4c, 4d und 4e sind verschiedene Profile von Borlinien dargestellt, die in der Auslöseart bei

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einem Glas erhalten worden sind, und zwar handelt es sich um Linien von 249,773 nm und von 249,678 nm; die angegebenen Drücke P sind Drücke in mm Quecksilbersäule. Man sieht, daß die Herabsetzung des Drucks einen merkbaren Effekt auf die Breite der Linien bei halber Höhe hat.

In Fig. 5 ist das Profil von Siliciumlinien dargestellt, die in der Relaxationsart bei einer Probe aus Glas erhalten worden sind, und zwar bei gewöhnlichem Druck und bei einem Druck von 10 mm Quecksilber. Man erkennt bei der Kurve 70, die bei atmosphärischem Druck erhalten worden ist, ein beträchtliches Eigenabsorptionsphänomen (Mitte der Linie), während bei der Kurve 72 die Eigenabsorption durch Herabsetzung des Drucks verschwunden ist.

Es versteht sich von selbst, daß das Verfahren und die Einrichtung nach der Erfindung auch für andere Substanzen als Gläser anwendbar sind, z.B. bei Stahl, bei Eisen und bei verschiedenen Bestandteilen von Schmelzen, wie z.B. Gußeisen, Grauguß, Stahlschmelzen oder dergl., Eisen, Legierungen oder Stählen. Die Qualitäten des Verfahrens und die Einrichtung, die zerstörungsfreie Betriebsweisen mit Abstand ermöglichen, sind besonders vorteilhaft für die Untersuchung und die Analyse von kontaminierten Substanzen.

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Claims

Patentansprüche

Verfahren zur Analyse einer Probe mittels Emissionsspektrographie, bei dem ein Laserstrahlenbündel auf die Probe aufgestrahlt wird, das eine Intensität hat, die ausreichend ist, um die Substanzen, welche diese Probe bilden, an der Stelle des Auftreffens des Laserstrahlenbündels zu verdampfen und anzuregen, und wobei das von den verdampften und angeregten Substanzen erzeugte Plasma mittels eines Spektrographen beobachtet bzw. untersucht wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Laserstrahlenbündel auf die Oberfläche der Probe unter einem Einfallwinkel α aufgestrahlt wird, der größer als 10° ist, und daß die optische Beobachtungsachse des Spektrographen senkrecht zur Oberfläche der Probe ausgerichtet ist und durch die Auftreffstelle des Laserstrahlenbündels auf der Probe hindurchgeht.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zu analysierende Probe in einer Atmosphäre mit herabgesetztem Druck, der unterhalb des atmosphärischen Drucks liegt, angeordnet wird.
3. Verfahren zur Analyse einer Probe mittels Emissionsspektrographie, insbesondere nach Anspruch 1 oder 2, bei dem ein Laserstrahlenbündel auf die Probe aufgestrahlt wird, das eine Intensität hat, die ausreichend ist, um die Substanzen, welche diese Probe bilden, an der Stelle des Auftreffens des Laserstrahlenbündels zu verdampfen und anzuregen, und wobei das von den verdampften und angeregten Substanzen erzeugte Plasma mittels eines Spektrographen beobachtet bzw. untersucht wird, dadurch gekennzeichnet, daß die zu analysierende Probe in einer Atmosphäre unter herabgesetztem Druck, der unterhalb des atmosphärischen Drucks liegt, angeordnet wird.

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ORIGINAL INSPECTED
4. Einrichtung zur Analyse einer Probe mittels Emissionsspektrographie, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3, mit einem Laser, einer optischen Einrichtung zum Fokussieren des von dem Laser ausgesandten Lichts auf die Oberfläche der Probe, wobei die Leistung des Lasers ausreichend ist, um die Substanzen, welche die Probe bilden, zu verdampfen und anzuregen, und mit einem Spektrographen für die Analyse des von der Oberfläche der Probe ausgesandten Lichts, dadurch gekennzeichnet, daß der Einfallwinkel (α) des Lichts, das von dem Laser (2) ausgesandt und auf die Oberfläche der Probe (10) fokussiert ist, größer als 10° ist, und daß die optische Achse (12) des Spektrographen (20) durch die Stelle (52) des Auftreffens des Laserstrahlenbündels auf die Probe hindurchgeht sowie senkrecht zur Oberfläche dieser Probe ist.
5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine dichte Kammer (14) aufweist, die mit dichten, optischen Durchgängen (8;32,34) für die Zuführung des Laserlichts und für die Beobachtung versehen ist und in welcher die Probe (10) angeordnet ist.
6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine oder mehrere Kontroll- bzw. Steuereinrichtungen (36, 38,42) vorgesehen sind, mit denen der Gasdruck in der dichten Kammer (14) kontrolliert bzw. gesteuert werden kann.
7. Einrichtung nach Anspruch 4, 5, oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Laser (2) ein Auslöselaser ist.
8. Einrichtung nach Anspruch 4, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Laser (10) ein Relaxationslaser ist.
9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Felderzeugungseinrichtung

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aufweist, die in der Nähe der Probe(10) ein kontinuierliches bzw. permanentes elektrisches Feld (E) erzeugt, das im wesentlichen senkrecht zur Oberfläche der Probe ist.
10. Einrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Felderzeugungseinrichtung (62) aufweist, die in der Nähe der Probe (10) ein elektrisches Feld hoher Frequenz erzeugt.
11. Einrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Ionenkollektor (60) aufweist, der mit einem Meßorgan für die gesammelte Ladung verbunden ist, und der in der Nähe der Probe ( 10) angeordnet ist.
12. Anwendung der Einrichtung nach einem der Ansprüche bis 11 für die Analyse von Glasproben, die für die Verglasung von Kernspaltprodukten verwendet werden.

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