ES2313640T3 - Procedimiento y sistema de analisis fisico-quimico con la ayuda de una ablacion por pulso laser. - Google Patents

Procedimiento y sistema de analisis fisico-quimico con la ayuda de una ablacion por pulso laser. Download PDF

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Daniel L'hermite
Patrick Mauchien
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Abstract

Procedimiento de análisis físico-químico de un material (24) durante su ablación por un pulso láser (22), usando este procedimiento la relación de las intensidades de dos líneas de emisión de un elemento trazador procedentes del plasma generado por el pulso láser (22), caracterizado porque se determina la concentración de un elemento que se va a medir en este plasma por medio de medidas patrón que indican la correspondencia entre la concentración de este elemento que se va a medir y la intensidad de una línea de emisión, por una parte, y diferentes relaciones R(T) entre las intensidades de al menos dos líneas del elemento trazador, por otra parte, siendo estas relaciones representativas de la temperatura del plasma.

Description

Procedimiento y sistema de análisis físico-químico con la ayuda de una ablación por pulso láser.
Campo de la invención
La presente invención se refiere a un procedimiento y a un dispositivo de análisis físico-químico de un material durante su ablación por un pulso láser, igualmente denominado espectroscopía de emisión atómica con plasma producido por un láser o LIBS, para "Laser Induced Breakdown Spectroscopy" en inglés.
Problema tratado por la invención
El procedimiento LIBS presenta numerosas ventajas, tales como permitir el análisis elemental de un material sólido, líquido o gaseoso en tiempo real, pero presenta inconvenientes relacionados con el difícil control de los parámetros de interacción entre el haz de láser y el material que se va a analizar.
En efecto, el procedimiento LIBS usa una comparación entre las líneas emitidas por el plasma formado durante el impacto de un haz de láser sobre un material que se va a analizar y líneas de calibración obtenidas con materiales patrón cuya composición es conocida.
De este modo, la longitud de onda y, respectivamente, la intensidad de una línea en el plasma formado, permiten determinar la presencia de un elemento en el material y, respectivamente, calcular la concentración de este elemento en el material.
Sin embargo, el factor de proporcionalidad entre la intensidad I de la línea de un elemento que se va a medir y la concentración C de este elemento en el material depende de numerosos parámetros propios de la realización de la medida como, por ejemplo, la longitud de onda y/o el enfoque del láser, la geometría de la recogida de la emisión del plasma, la transmisión de la óptica, así como de las características físico-químicas de la muestra que se va a analizar y del plasma.
Esta dependencia resulta problemática ya que las condiciones experimentales con las que se establecen las curvas de calibración no siempre se pueden reproducir durante los análisis, especialmente en cuanto a la radiación del láser sobre el material y a las características físico-químicas de éste último (efecto de matriz), modificando la variación de estos dos parámetros especialmente la cantidad de materia ablada y la temperatura del plasma.
Por tanto, las comparaciones efectuadas entre curvas patrón y medidas experimentales, con intención de analizar un material, son dependientes de estas diferencias eventuales de temperatura y de masa ablada propias de las condiciones experimentales.
Técnica anterior
Para paliar la variación de temperatura del plasma entre las curvas patrón y las medidas experimentales, es conocido calcular la temperatura del plasma.
Tales procedimientos se describen, por ejemplo, en la publicación titulada "Correction of matrix effects in quantitative elemental analysis with laser ablation optical emission spectrometry", de C. Chaléard, P. Mauchien, N. André, J. Uebbing, J.L. Lacour, C.J. Geertsen, aparecida en la revista "J. anal. At. Spectrom." vol 12, (1997), 183, que divulga la normalización de las intensidades de las líneas después de haber efectuado el cálculo de la temperatura del plasma gracias a la relación de las intensidades de dos líneas de emisión de un mismo elemento emitidas por el plasma generado por el haz de láser, o en la patente WO99/49301 PTC/EP99/01842, que divulga una normalización de la masa ablada después de haber calculado la temperatura del plasma.
El documento 4.690.558 describe un procedimiento y un dispositivo de análisis espectroscópico de emisión por medio de un láser.
El documento US5.991.020 describe un procedimiento de determinación de la concentración de especies atómicas en gases y sólidos.
Invención Observaciones propias de la invención
La presente invención resulta de varias observaciones propias de la invención, a saber:
i)
el error relacionado con la determinación de la temperatura del plasma implica grandes incertidumbres sobre las medidas de concentración de un material, de al menos el 20%, causadas por la incertidumbre sobre los datos espectroscópicos y por la presencia de una función exponencial en el cálculo de la temperatura, como se describe posteriormente, lo que aumenta la imprecisión en los resultados.
ii)
la temperatura del plasma disminuye durante el tiempo después de la ablación de materia efectuada por un pulso láser, como se muestra en la figura 1, que representa la temperatura de un plasma (eje de ordenadas, en Kelvin) en función del tiempo (eje de abscisas, en \mus) transcurrido desde la ablación.
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Por tanto, el retardo de adquisición t_{d}, es decir, el retardo entre el pulso de láser y la medida de los fotones emitidos por el plasma, se puede elegir para permitir la medida de los parámetros del plasma a una temperatura deseada.
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Enunciado de la invención
Por eso, la invención se refiere a procedimiento de análisis físico-químico de un material durante su ablación por un pulso láser que usa la relación de las intensidades de dos líneas de emisión procedentes de un elemento trazador presente en el plasma generado por el haz de láser, caracterizado porque se determina la concentración de un elemento que se va a medir en este plasma por medio de medidas patrón que indican una correspondencia entre la concentración de este elemento que se va a medir y la intensidad de una línea de emisión, por una parte, y diferentes relaciones entre las intensidades de dos líneas de un elemento trazador, por otra parte, siendo estas relaciones representativas de la temperatura del plasma.
En una forma de realización preferida de la invención, las diferentes relaciones de intensidades de las dos líneas de un elemento trazador se seleccionan haciendo variar el retardo de adquisición.
Gracias a la invención, la temperatura del plasma está caracterizada por la relación R(T) de dos líneas de un elemento elegido como trazador. En otras palabras, la temperatura del plasma está caracterizada por un parámetro que se puede determinar y/o modificar fácilmente.
De este modo, es posible predeterminar, con la ayuda de un material patrón, diferentes temperaturas de un plasma que se pueden encontrar en LIBS, especialmente debidas al desenfoque del láser o a los efectos de matriz, estando cada temperatura caracterizada por una relación R(T) entre las intensidades de dos líneas de un elemento trazador mientras que cada medida se puede obtener con diferentes retardos.
Por tanto, cuando se comparan medidas experimentales con medidas de calibración que presentan una misma relación R(T), nos situamos en las condiciones experimentales de temperaturas próximas a las condiciones de temperatura de establecimiento de medidas patrón, lo que permite liberarse de las incertidumbres ya destacadas entre la concentración de un material y la intensidad de sus líneas durante las variaciones de temperatura del plasma.
En una forma de realización, se modifica el retardo de adquisición (td), es decir, el retardo entre el pulso de ablación láser y la medida de intensidades de líneas en el plasma, para modificar R(T), la relación representativa de la temperatura del plasma.
Según una forma de realización, se utiliza un elemento trazador distinto del elemento que se va a medir.
En una forma de realización, se indica la variación de la concentración del elemento que se va a medir en tablas de forma que, para una misma relación R(T) representativa de la temperatura, medidas de la intensidad de al menos una línea del elemento que se va a medir son función de diferentes concentraciones de este elemento que se va a medir presente en los materiales patrón.
Según una forma de realización, a partir de las tablas, se establecen curvas que relacionan las medidas de la intensidad de al menos una línea del elemento que se va a medir en función de diferentes concentraciones de este elemento que se va a medir, por ejemplo, por medio de una regresión de tipo lineal o de orden 2.
En una forma de realización, se usa un método de normalización de la masa ablada y/o un método de normalización con respecto al elemento preponderante o un elemento de concentración conocida.
Según una forma de realización, se determina la concentración de un elemento que se va a medir efectuando la media de medidas obtenidas por diferentes disparos de haz de laser.
En una forma de realización, se usa como elemento trazador el propio elemento que se va a medir.
La invención se refiere igualmente a un sistema de análisis físico-químico de un material durante su ablación por un pulso láser, usando este sistema la relación de las intensidades de dos líneas de emisión de un elemento trazador procedentes del plasma generado por el haz de láser, caracterizado porque comprende medios para determinar la concentración de un elemento que se va a medir en este plasma por medio de medidas patrón que indican la correspondencia entre la concentración de este elemento que se va a medir, la variación de la intensidad de una línea de emisión y diferentes relaciones R(T) entre las intensidades de dos líneas del elemento trazador, siendo estas relaciones representativas de la temperatura del plasma.
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Otras características y ventajas de la invención serán evidentes con la descripción efectuada más abajo, a título ilustrativo y no limitativo, efectuada en referencia a las figuras adjuntas en las que:
la fig. 1, ya descrita, representa una variación de temperatura de un plasma después de una ablación láser, en función del tiempo;
la fig. 2, representa un sistema conforme a la invención;
la fig. 3, representa curvas de calibración determinadas según la invención.
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El procedimiento de análisis físico-químico por ablación láser puesto en práctica por un sistema 20 (figura 2) conforme a la invención comprende medios, por ejemplo, un ordenador 21, para determinar la concentración de un elemento que se va a medir en un material por medio de medidas previas que representan la variación de la concentración de este elemento en función de la variación de la intensidad de al menos una línea de emisión y de diferentes relaciones R(T) entre las intensidades de dos líneas de un elemento trazador, siendo estas relaciones representativas de la temperatura del plasma.
Con este fin, un haz de láser 22 se enfoca sobre un material 24 que se va a analizar. El calentamiento de la superficie de este material 24 induce la creación de un plasma emisor de de luz compuesta por líneas de diferentes longitudes de onda, siendo cada longitud de onda de emisión característica de una transición atómica determinada y, por tanto, de un elemento.
La radiación 26 se recupera, en este ejemplo, por una fibra óptica 28 analizada después por un espectrómetro 30. Una cámara 32 permite medir la intensidad de las líneas de emisión en un intervalo de tiempo elegido por el usuario, permitiendo la intensidad de las líneas de emisión obtener, a partir de curvas de calibración, información sobre la composición del material.
Con este fin, se supone que el plasma está en equilibrio termodinámico local (LTE), lo que permite utilizar la ley de Boltzmann que describe la evolución de la población de los niveles electrónicos de los átomos y de los iones. Esta condición se cumple, en general, cuando la medida de los fotones emitidos por el plasma se realiza tiempo después suficiente tras el disparo láser (típicamente de 250 ns a 1 \mus), llamándose este retardo respecto a la ablación láser retardo de adquisición t_{d}.
Por otra parte, la duración durante la cual se efectúa el recuento de fotones se denomina duración de adquisición t_{g} (típicamente de 250 ns a 10 \mus).
Durante esta duración de adquisición, la intensidad medida de una línea a la longitud de onda \lambda de un elemento i se puede escribir con la fórmula:
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3
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Donde h es la constante de Planck, c la velocidad de la luz en el vacío, \lambda la longitud de onda de los fotones emitidos para esta transición, C_{i} la concentración atómica o iónica del elemento i en el plasma, N_{0} el número total de átomos y de iones presentes en el plasma, Z_{i}(T) la función de partición del elemento i a una temperatura T, gA la probabilidad para la transición considerada, E_{j} la energía del nivel superior de la transición, k la constante de Boltzmann, T la temperatura del plasma y K(\lambda) un factor que tiene en cuenta los rendimientos de detección de la emisión del plasma.
Es evidente, por tanto, que la intensidad de una línea de emisión depende de los parámetros espectroscópicos (\lambda, Z_{i}(T), gA, E), de K(\lambda) y de las características del plasma (C_{i}, N_{0}, T), pudiendo medirse esta intensidad experimentalmente.
Los parámetros espectroscópicos son generalmente conocidos o se pueden eliminar durante la medida relativa con respecto a un patrón.
De forma análoga a los parámetros espectroscópicos, el factor de proporcionalidad K(\lambda) se puede eliminar durante la medida relativa usando las curvas de calibración.
Para conocer la concentración C_{i} del elemento que se va a analizar, sólo quedan, por tanto, dos parámetros restantes desconocidos que son la temperatura del plasma T y el número total de átomos y de iones N_{0} que participan en el plasma.
Según la invención, aplicando la ecuación de Boltzmann (1) y para un mismo elemento, la relación de intensidad de las dos líneas de emisión se puede escribir:
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4
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donde los índices "_{1}" y "_{2}" designan respectivamente los parámetros que se aplican a la transición 1 y 2 del elemento trazador, I_{1} y I_{2} son las intensidades de las dos líneas del elemento trazador considerado, mientras que esta relación R(T) evoluciona porque la temperatura disminuye con el tiempo, como ya se ha mostrado en la figura 1.
Luego, se usa R(T) como parámetro representativo de la temperatura del plasma en el momento de la adquisición, lo que permite crear un ábaco a partir de una curva de calibración usual pero a la cual se añade una dimensión adicional, siendo esta dimensión adicional la relación R(T) que caracteriza la temperatura del plasma.
Típicamente, la adquisición comienza entre 250 ns y 1 \mus después de la ablación láser y el intervalo de exposición de la cámara varía entre 250 ns y 10 \mus.
Según otras variantes, se puede usar al menos uno de los elementos siguientes en el sistema: un policromador o un espectrómetro tipo "echelle", una recogida de la señal directamente por lentes o directamente por fibra o incluso un enfoque del haz de láser por medio de un objetivo de microscopio en vez de por lentes clásicas.
Las adquisiciones de líneas se pueden efectuar de modo secuencial, disparo a disparo, también pueden resultar de una media o de una suma de varias adquisiciones efectuadas en condiciones análogas de análisis.
Conviene señalar que el elemento trazador usado para calcular R(T) puede ser el propio elemento que se va a medir.
Ábacos conforme a la invención, tal como los representados en la figura 3 y detallados posteriormente, presentan, por tanto, la intensidad de una línea en función, por una parte, de la concentración del elemento que se va a medir y, por otra parte, de la relación de dos líneas de un elemento trazador.
I=f([C], R(T))
La creación de un ábaco de este tipo se efectúa a partir de materiales patrón que contienen cada uno el elemento trazador en una concentración cualquiera y el elemento que se va a medir en diferentes concentraciones conocidas.
Midiendo para cada material patrón la intensidad de una línea de emisión del elemento que se va a medir en función de la concentración del elemento que se va a medir y de la relación R(T), los resultados se pueden presentar en forma de tabla del tipo: I=f ([C], R(T)).
1
En el ejemplo de la tabla (A) anterior, se miden tres líneas de emisión (una línea del elemento que se va a analizar y dos líneas del elemento trazador) para un retardo de adquisición t_{d1} con el primer patrón de concentración C_{1}.
Luego se determina el valor de R(T) (R_{1}(T_{1})) y se traslada el valor de intensidad de la línea del elemento que se va a medir a la tabla.
Repitiendo esta medida con otro retardo t_{d2}, se obtiene un nuevo valor de la intensidad así como un nuevo valor de R (R_{2}(T_{2})), siendo este nuevo valor igualmente trasladado a la tabla.
La operación prosigue con tantas medidas como se desee y para todos los otros patrones requeridos, debiendo los valores Ri(Ti) medidos ser iguales a los valores obtenidos con el primer patrón con incertidumbres cercanas.
En el caso de que el valor R(T) no sea exactamente igual al valor R_{i}(T_{i}) del primer patrón para el mismo retardo t_{di}, es posible ajustar ligeramente el retardo t_{di} de manera que se hagan coincidir los valores de R_{i}(T_{i}) con los valores obtenidos por el primer patrón.
Una vez construida, la tabla permite obtener curvas de calibración, por ejemplo, efectuando una regresión de tipo lineal o potencial de orden 2 entre los puntos medidos. Las curvas con estos parámetros se pueden escribir de la forma I(R)= a_{2}(R).C^{2} + a_{1}(R).C + a_{0}(R). En caso de que las curvas de calibración sean rectas, las ecuaciones se escriben de manera más simple de la forma I(R)= a1(R).C + a0(R). Los parámetros a2, a1, a0 se determinarán a partir de los puntos medidos.
Cada curva corresponde entonces a una temperatura de plasma caracterizada por la relación R_{i}(T_{i}). La figura 3 representa las tres curvas R_{i}(T_{i}) obtenidas según el procedimiento descrito anteriormente.
Durante la creación del ábaco y en el caso de que la cantidad de materia ablada sea diferente para los diferentes patrones, es posible usar además un método de normalización de la masa ablada y/o un método conocido de normalización respecto al elemento preponderante o un elemento de concentración conocido.
En este último caso, las intensidades de líneas de los elementos que se van a medir se dividen por la intensidad de una línea del elemento mayoritario.
I_{i\_normalizada} = \frac{I_{i}}{I_{elemento\_máx}}
Otro método conocido permite tener en cuenta la cantidad de materia ablada normalizando la suma de las concentraciones.
Con este fin, se multiplican las concentraciones de los elementos medidos por un mismo coeficiente \alpha tal que
\alpha\sum(C_{i})=1, pero este procedimiento presenta el inconveniente de requerir la medida de todos los elementos presentes en el material que se va a analizar.
Cuando los análisis tienen lugar a presión atmosférica, es posible relacionar de forma lineal la masa ablada con la intensidad de la onda sonora emitida por la creación del plasma, como describe M. Chaléard en la publicación ya mencionada.
Luego, el uso del ábaco para el análisis de una muestra desconocida no requiere más que la medida de las intensidades simultáneas de la línea de interés del elemento que se va a medir y de las dos líneas del elemento trazador para un retardo t_{d} cualquiera.
Está claro que conviene, en este caso, situarse en las condiciones en las que la relación señal-ruido sea la mejor.
Como ya se ha indicado, la relación de las dos líneas (I_{1}/I_{2}=R_{medida}) permite saber en qué curva se debe hacer la lectura y así, trasladando el valor de la intensidad medida a la curva R_{medida}, deducir la concentración del elemento.
Por ejemplo, en la figura 3, suponemos que una medida de la intensidad de un elemento que se va a medir ha revelado una intensidad de 2250 u.a. (unidades arbitrarias) para condiciones experimentales tales que R_{medida}=R_{2}.
Cuando el valor R_{medida} se sitúa entre dos valores patrón del ábaco, es posible bien usar una interpolación lineal o bien jugar con el retardo t_{d} para situarse exactamente en el caso R_{medida}=R_{1} o R_{2} o R_{3}.
En el caso de que R_{medida}=R_{2} de la figura 3, una interpolación lineal de la curva R_{2} permite determinar, proyectando el valor de la intensidad sobre la curva R_{2}, que la concentración del elemento que se va a medir es de aproximadamente el 65% del material analizado.
El procedimiento puede, ventajosamente, ponerse en práctica por un ordenador o un microprocesador que puede estar bien integrado en el sistema de la figura 3, especialmente en el espectrofotómetro, o bien alejado para permitir un análisis a distancia y/o a posteriori de las medidas.
En resumen, es claramente evidente que las ventajas de un procedimiento o de un método conforme a la invención son numerosas, a saber:
-
el método necesita una diversidad reducida de patrones en el sentido físico-químico para el análisis de materiales de características físico-químicas muy variadas.
Durante la creación del ábaco para un mismo patrón, la cantidad de materia ablada es siempre la misma cualquiera que sea el valor de R. Además,
- El método se aplica al material de composición físico-química completamente desconocida.
- El método se aplica cuando la energía del láser depositada sobre la superficie es diferente de la usada durante la creación de los ábacos.
- El elemento trazador puede ser uno de los propios elementos que se van a analizar.
- Este método es preciso porque funciona en relativo, como las técnicas de calibración clásicas. No hay cálculo del parámetro K(\lambda) ni determinación de datos espectroscópicos gA_{i} y Z_{i}(T), siendo estas determinaciones fuentes de error.
- El método permite una ganancia de tiempo durante las medidas (mayor necesidad de una calibración sistemática para cada tipo de material que se va a analizar).
- El método permite liberarse de la necesidad de disponer de patrones representativos (a veces inexistentes).
- El método permite aumentar el campo de aplicación de la técnica haciendo posible el análisis de muestras heterogéneas o de matrices desconocidas.
La presente invención se refiere a todos los métodos de análisis que usan la emisión óptica de un plasma y, en particular, a la técnica LIBS. A título de ejemplo, la invención se puede aplicar en industria metalúrgica para el control en línea de aleaciones fundidas o sólidas, en la industria del plástico para el control de calidad o la clasificación de plásticos, en la industria farmacéutica para controlar la composición de los productos a la salida de la cadena, en el campo de la clasificación de residuos como el plástico o los metales, en las medidas medioambientales (control de la atmósfera, de suelos, de aguas), en geología durante análisis rápidos de rocas, en la industria nuclear, especialmente en el análisis a distancia y sin contacto de sólidos o líquidos, en el mantenimiento o protección del patrimonio, por ejemplo, durante dataciones y/o análisis del origen de las pinturas, en la realización de cartografía por técnica LIBS.

Claims (10)

1. Procedimiento de análisis físico-químico de un material (24) durante su ablación por un pulso láser (22), usando este procedimiento la relación de las intensidades de dos líneas de emisión de un elemento trazador procedentes del plasma generado por el pulso láser (22), caracterizado porque se determina la concentración de un elemento que se va a medir en este plasma por medio de medidas patrón que indican la correspondencia entre la concentración de este elemento que se va a medir y la intensidad de una línea de emisión, por una parte, y diferentes relaciones R(T) entre las intensidades de al menos dos líneas del elemento trazador, por otra parte, siendo estas relaciones representativas de la temperatura del plasma.
2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque se modifica el retardo de adquisición (td), es decir, el retardo entre el pulso de ablación láser y la medida de intensidades de líneas en el plasma, para modificar la relación R(T) representativa de la temperatura del plasma.
3. Procedimiento según la reivindicación 1 o 2, caracterizado porque se utiliza un elemento trazador distinto del elemento que se va a medir.
4. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 o 2, caracterizado porque se usa como elemento trazador el propio elemento que se va a medir.
5. Procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque se indica la variación de la concentración del elemento que se va a medir en tablas de forma que, para una misma relación R(T) representativa de la temperatura, las medidas de la intensidad de al menos una línea del elemento que se va a medir son función de diferentes concentraciones de este elemento que se va a medir presente en los materiales patrón.
6. Procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque, a partir de tablas, se establecen curvas que relacionan las medidas de la intensidad de al menos una línea del elemento que se va a medir en función de diferentes concentraciones de este elemento que se va a medir, por ejemplo, por medio de una regresión de tipo lineal o de orden 2.
7. Procedimiento según la reivindicación 5 o 6, caracterizado porque se usa un método de normalización de la masa ablada y/o un método de normalización con respecto al elemento preponderante o un elemento de concentración conocida.
8. Procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque se determina la concentración de un elemento que se va a medir efectuando la media de medidas obtenidas por diferentes disparos de haz de laser.
9. Sistema de análisis físico-químico de un material durante su ablación por un pulso láser, usando este sistema la relación de las intensidades de dos líneas de emisión de un mismo elemento trazador procedentes del plasma generado por el haz de láser, caracterizado porque comprende medios para determinar la concentración de un elemento que se va a medir en este plasma por medio de medidas patrón que indican la correspondencia entre la concentración de este elemento que se va a medir y la variación de la intensidad de una línea de emisión, por una parte, y diferentes relaciones R(T) entre las intensidades de dos líneas del elemento trazador, por otra parte, siendo estas relaciones representativas de la temperatura del plasma.
10. Medios de software destinados al análisis físico-químico de un material durante su ablación por un pulso láser, usando estos medios de software la relación de las intensidades de dos líneas de emisión de un elemento trazador procedentes del plasma generado por el haz de láser, caracterizados porque determinan la concentración de un elemento que se va a medir y diferentes intensidades de una línea de emisión, por una parte, y diferentes relaciones R(T) entre las intensidades de dos líneas del elemento trazador, por otra parte, siendo estas relaciones representativas de la temperatura del plasma, según el procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 8.
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Publications (1)

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EP (1) EP1853898B1 (es)
JP (1) JP4838270B2 (es)
AT (1) ATE403858T1 (es)
DE (1) DE602006002117D1 (es)
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WO (1) WO2006092520A1 (es)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101084766B1 (ko) 2009-12-30 2011-11-22 광주과학기술원 중금속 분석방법
JP6095901B2 (ja) * 2012-05-24 2017-03-15 株式会社Ihi 物質特定装置および物質特定方法
JPWO2015037640A1 (ja) * 2013-09-10 2017-03-02 株式会社Ihi 物質特定装置および物質特定方法
FI20155546A (fi) * 2015-07-10 2017-01-11 Outotec Finland Oy Menetelmä optisen tien tilan valvomiseksi näytteen optisessa säteilyspektroskooppiassa ja tietokoneohjelma prosessointilaitetta varten
WO2024068925A1 (en) * 2022-09-30 2024-04-04 Advanced Osteotomy Tools - Aot Ag Biological tissue analysis device and method

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4690558A (en) * 1984-12-18 1987-09-01 Kawasaki Steel Corporation Method of laser emission spectroscopical analysis and apparatus therefor
US5715053A (en) * 1995-10-23 1998-02-03 Loge; Gary W. Method for determining the concentration of atomic species in gases and solids
JP3377699B2 (ja) * 1996-11-05 2003-02-17 三菱重工業株式会社 レーザを用いた微量成分計測手法及びその装置
IT1306112B1 (it) 1998-03-20 2001-05-29 Consiglio Nazionale Ricerche Metodo per l'analisi quantitativa dei componenti atomici di materialimediante misure di spettroscopia libs senza calibrazione
US6008896A (en) * 1998-07-01 1999-12-28 National Research Council Of Canada Method and apparatus for spectroscopic analysis of heterogeneous materials
JP3160622B2 (ja) * 1998-08-31 2001-04-25 科学技術庁金属材料技術研究所長 プラズマ温度分布測定方法および装置
US6075593A (en) * 1999-08-03 2000-06-13 General Electric Company Method for monitoring and controlling laser shock peening using temporal light spectrum analysis
JP3510561B2 (ja) * 2000-04-28 2004-03-29 三菱重工業株式会社 冷却材金属の漏洩検出方法および漏洩検出器
JP4095360B2 (ja) * 2002-07-10 2008-06-04 Tdk株式会社 元素分析方法及び元素分析装置

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