RU2013115461A - Устройство для отображения с высоким разрешением и анализа элементов в твердом теле - Google Patents

Устройство для отображения с высоким разрешением и анализа элементов в твердом теле Download PDF

Info

Publication number
RU2013115461A
RU2013115461A RU2013115461/28A RU2013115461A RU2013115461A RU 2013115461 A RU2013115461 A RU 2013115461A RU 2013115461/28 A RU2013115461/28 A RU 2013115461/28A RU 2013115461 A RU2013115461 A RU 2013115461A RU 2013115461 A RU2013115461 A RU 2013115461A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
display
analysis
analysis according
sample
signal
Prior art date
Application number
RU2013115461/28A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2584375C2 (ru
Inventor
Жан-Люк ЛАКУР
Надеж КАРОН
Кевин БЕРАНЖЕ
Original Assignee
Коммиссариат А Л'Энержи Атомик Э О Энержи Альтернатив
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Коммиссариат А Л'Энержи Атомик Э О Энержи Альтернатив filed Critical Коммиссариат А Л'Энержи Атомик Э О Энержи Альтернатив
Publication of RU2013115461A publication Critical patent/RU2013115461A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2584375C2 publication Critical patent/RU2584375C2/ru

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/62Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
    • G01N21/71Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light thermally excited
    • G01N21/718Laser microanalysis, i.e. with formation of sample plasma
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01JMEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J3/00Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
    • G01J3/02Details
    • G01J3/0205Optical elements not provided otherwise, e.g. optical manifolds, diffusers, windows
    • G01J3/0208Optical elements not provided otherwise, e.g. optical manifolds, diffusers, windows using focussing or collimating elements, e.g. lenses or mirrors; performing aberration correction
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01JMEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J3/00Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
    • G01J3/02Details
    • G01J3/0205Optical elements not provided otherwise, e.g. optical manifolds, diffusers, windows
    • G01J3/0218Optical elements not provided otherwise, e.g. optical manifolds, diffusers, windows using optical fibers
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01JMEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J3/00Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
    • G01J3/28Investigating the spectrum
    • G01J3/443Emission spectrometry
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01JMEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J3/00Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
    • G01J3/12Generating the spectrum; Monochromators
    • G01J2003/1226Interference filters

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)

Abstract

1. Устройство (1) для отображения и для анализа по меньшей мере одного интересующего элемента, содержащегося в твердом образце (10), посредством оптической эмиссионной спектрометрии на основе лазерно-индуцированной плазмы, содержащеемодуль для генерации импульсного лазерного луча (11), связанный с системой (12) формирования пучка, содержащей по меньшей мере одну линзу (122) для формирования пучка, концентрирующую энергию пучка в апертуру (124), первую коллимирующую линзу (126), проецирующую изображение апертуры (124) в бесконечность, оптическую систему (129) формирования изображения микроскопа, фокусирующую изображение апертуры (124) на поверхность образца (10);систему (14) для приема, обработки и анализа оптического сигнала, исходящего из излучения плазмы, созданной на поверхности образца (10), содержащую по меньшей мере средство для приема сигнала (140), средство для измерения сигнала (142), позволяющее производить спектральный анализ оптического сигнала, и средство (144) обработки и анализа, позволяющее выполнять анализ элементного состава образца (10);при этом устройство (1) для отображения и для анализа отличается тем, что оно сконфигурировано таким образом, что прием оптического сигнала выполняется в течение времени го окна заданной длительности, начальное время которого имеет задержку относительно импульсов импульсного лазера, согласованную с линией атомного излучения интересующего элемента, с тем, чтобы как можно в большей степени уменьшить влияние континуума, а упомянутая заданная длительность адаптирована таким образом, чтобы максимальным образом использовать время жизни упомянутой линии атомного излучения, причем элем�

Claims (16)

1. Устройство (1) для отображения и для анализа по меньшей мере одного интересующего элемента, содержащегося в твердом образце (10), посредством оптической эмиссионной спектрометрии на основе лазерно-индуцированной плазмы, содержащее
модуль для генерации импульсного лазерного луча (11), связанный с системой (12) формирования пучка, содержащей по меньшей мере одну линзу (122) для формирования пучка, концентрирующую энергию пучка в апертуру (124), первую коллимирующую линзу (126), проецирующую изображение апертуры (124) в бесконечность, оптическую систему (129) формирования изображения микроскопа, фокусирующую изображение апертуры (124) на поверхность образца (10);
систему (14) для приема, обработки и анализа оптического сигнала, исходящего из излучения плазмы, созданной на поверхности образца (10), содержащую по меньшей мере средство для приема сигнала (140), средство для измерения сигнала (142), позволяющее производить спектральный анализ оптического сигнала, и средство (144) обработки и анализа, позволяющее выполнять анализ элементного состава образца (10);
при этом устройство (1) для отображения и для анализа отличается тем, что оно сконфигурировано таким образом, что прием оптического сигнала выполняется в течение времени го окна заданной длительности, начальное время которого имеет задержку относительно импульсов импульсного лазера, согласованную с линией атомного излучения интересующего элемента, с тем, чтобы как можно в большей степени уменьшить влияние континуума, а упомянутая заданная длительность адаптирована таким образом, чтобы максимальным образом использовать время жизни упомянутой линии атомного излучения, причем элементное отображение выполняется посредством смещения образца (10), синхронизованного с импульсами импульсного лазера, средство для измерения сигнала (142) сформировано из по меньшей мере одного интерференционного фильтра (43), расположенного на фотоэлектронном умножителе (44), а интерференционный фильтр (43) разрешает прохождение частот, которые расположены внутри узкой полосы вокруг частоты, соответствующей длине волны линии излучения интересующего элемента.
2. Устройство (1) для отображения и для анализа по п.1, отличающееся тем, что оно предназначено для анализа водорода, причем, упомянутая задержка находится в диапазоне от 20 до 30 нс, а упомянутая заданная длительность находится в диапазоне от 30 до 40 нс.
3. Устройство (1) для отображения и для анализа по п.1, отличающееся тем, что оно предназначено для анализа кислорода, причем, упомянутая задержка находится в диапазоне от 25 до 35 нс, а упомянутая заданная длительность находится в диапазоне от 30 до 40 нс.
4. Устройство (1) для отображения и для анализа по п.1, в котором средство для приема сигнала (140) образовано оптическим волокном, один конец которого расположен около поверхности образца (10).
5. Устройство (1) для отображения и для анализа по п.1, в котором средство для измерения сигнала (142) образовано по меньшей мере одним спектрометром.
6. Устройство (1) для отображения и для анализа по п.3, в котором интерференционный фильтр (43) является двухрезонаторным фильтром.
7. Устройство (1) для отображения и для анализа по п.1, в котором интерференционный фильтр (43) расположен на фотоэлектронном умножителе (44) посредством опоры, содержащей средство для настройки ориентации этого интерференционного фильтра (43) и настройки значения центральной длины волны этого интерференционного фильтра (43)
8. Устройство (1) для отображения и для анализа по п.1, в котором система (12) формирования пучка дополнительно содержит средство для регулировки энергии пучка (120).
9. Устройство (1) для отображения и для анализа по п.8, в котором средство для регулировки энергии пучка (120) образовано аттенюатором.
10. Устройство (1) для отображения и для анализа по п.8 или 9, в котором размер взаимодействия между импульсным лазером и образцом (10) определяется главным размером апертуры (124), скомбинированным с увеличением оптической системы (129) формирования изображения микроскопа, причем энергия регулируется с помощью средства для регулировки энергии пучка (120).
11. Устройство (1) для отображения и для анализа по п.1, дополнительно содержащее средство для подачи газа по существу на уровень поверхности образца (10), где создана плазма.
12. Устройство (1) для отображения и для анализа по п.11, в котором средство для подачи газа содержит первую трубку (71) для подачи гелия.
13. Устройство (1) для отображения и для анализа по п.11, в котором средство для подачи газа дополнительно содержит вторую трубку (72) для подачи аргона.
14. Устройство (1) для отображения и для анализа по п.1, дополнительно содержащее средство для прецизионного позиционирования образца (10).
15. Устройство (1) для отображения и для анализа по п.1, выполненное для отображения водорода одновременно с отображением кислорода, содержащее систему (14) для приема, обработки и анализа, адаптированную для отображения кислорода, и систему (14) для приема, обработки и анализа, адаптированную для отображения водорода.
16. Устройство (1) для отображения и для анализа по п.1, дополнительно содержащее систему (14) для приема, обработки и анализа, адаптированную для отображения лития, причем упомянутое средство для измерения сигнала (142) от упомянутой системы (14) для приема, обработки и анализа, адаптированной для отображения лития, содержит спектрометр.
RU2013115461/28A 2010-09-06 2011-09-06 Устройство для отображения с высоким разрешением и анализа элементов в твердом теле RU2584375C2 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1057060A FR2964458B1 (fr) 2010-09-06 2010-09-06 Dispositif de cartographie et d'analyse a haute resolution d'elements dans des solides
FR1057060 2010-09-06
PCT/EP2011/065356 WO2012032024A1 (fr) 2010-09-06 2011-09-06 Dispositif de cartographie et d'analyse a haute resolution d'elements dans des solides

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2013115461A true RU2013115461A (ru) 2014-10-20
RU2584375C2 RU2584375C2 (ru) 2016-05-20

Family

ID=43806723

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013115461/28A RU2584375C2 (ru) 2010-09-06 2011-09-06 Устройство для отображения с высоким разрешением и анализа элементов в твердом теле

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20140085631A1 (ru)
EP (1) EP2614363B1 (ru)
JP (1) JP6044045B2 (ru)
ES (1) ES2518143T3 (ru)
FR (1) FR2964458B1 (ru)
RU (1) RU2584375C2 (ru)
WO (1) WO2012032024A1 (ru)

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2995403B1 (fr) 2012-09-13 2014-09-12 Commissariat Energie Atomique Procede et dispositif de mesure quantitative par libs de cibles biomoleculaires sur bio-puce
CN104390943B (zh) * 2014-11-24 2017-07-18 中国科学院苏州生物医学工程技术研究所 一种同时获得外观图像和元素分布影像的显微成像系统
CN206074453U (zh) 2015-07-20 2017-04-05 赛默科技便携式分析仪器有限公司 激光诱导击穿系统
EP3344977B1 (en) * 2015-09-02 2023-07-12 Elemission Inc. Method and system for analysis of samples using laser induced breakdown spectroscopy
US10220471B2 (en) 2015-10-14 2019-03-05 Lawrence Livermore National Security, Llc Spatter reduction laser scanning strategy in selective laser melting
WO2017075258A1 (en) 2015-10-30 2017-05-04 Seurat Technologies, Inc. Additive manufacturing system and method
CN105572102B (zh) * 2016-01-15 2017-03-08 清华大学深圳研究生院 一种硅橡胶复合绝缘材料老化状态检测方法
US11701819B2 (en) 2016-01-28 2023-07-18 Seurat Technologies, Inc. Additive manufacturing, spatial heat treating system and method
EP3995277A1 (en) 2016-01-29 2022-05-11 Seurat Technologies, Inc. System for additive manufacturing
JP7136811B2 (ja) 2017-05-11 2022-09-13 シューラット テクノロジーズ,インク. 付加製造のためのパターン化された光の開閉所ビーム・ルーティング
EP3534280A1 (en) 2018-03-01 2019-09-04 Deneb Medical, S.L. Device for the discrimination of biological tissues
WO2020123828A1 (en) 2018-12-14 2020-06-18 Seurat Technologies, Inc Additive manufacturing system for object creation from powder using a high flux laser for two-dimensional printing
WO2020132215A1 (en) 2018-12-19 2020-06-25 Seurat Technologies, Inc. Additive manufacturing system using a pulse modulated laser for two-dimensional printing
FR3143755A1 (fr) * 2022-12-20 2024-06-21 Fariaut Instruments Dispositif d’analyse d’un échantillon par faisceau laser, comprenant des moyens de collecte d’informations à analyser
FR3143753A1 (fr) * 2022-12-20 2024-06-21 Fariaut Instruments Dispositif d’analyse par spectrométrie d’émission optique sur plasma produit par laser comprenant des moyens de protection d’un jet de gaz

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4925307A (en) * 1984-05-01 1990-05-15 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Apparatus and method for the spectrochemical analysis of liquids using the laser spark
RU2007703C1 (ru) * 1991-06-14 1994-02-15 Институт общей физики РАН Способ спектрального анализа элементного состава вещества и устройство для его осуществления
EP0652430B1 (en) * 1993-08-13 1999-12-29 PIRELLI PNEUMATICI S.p.A. Process for determining carbon black concentration and distribution in rubber compounds and other carbon black containing materials and device to carry out the process
FR2712697B1 (fr) * 1993-11-19 1995-12-15 Commissariat Energie Atomique Procédé d'analyse élémentaire par spectrométrie d'émission optique sur plasma produit par laser en présence d'argon.
JPH09281044A (ja) * 1996-04-09 1997-10-31 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 金属炭化物分析方法
EP1123524A2 (en) * 1998-09-30 2001-08-16 Trellis Bioinformatics Inc. High throughput microscopy
FR2800466B1 (fr) * 1999-11-03 2001-11-23 Commissariat Energie Atomique Dispositif d'analyse element par spectrometrie d'emission optique sur plasma produit par laser
JP3500139B2 (ja) * 2001-10-09 2004-02-23 三菱重工業株式会社 レーザを用いた組成成分計測装置
US6762836B2 (en) * 2002-05-22 2004-07-13 General Electric Company Portable laser plasma spectroscopy apparatus and method for in situ identification of deposits
JP3585473B2 (ja) * 2002-06-13 2004-11-04 株式会社四国総合研究所 海水漏洩監視方法および海水漏洩監視装置
RU2312325C2 (ru) * 2004-04-21 2007-12-10 Андрей Михайлович Алексеев Лазерный микроанализатор и способ анализа материалов с помощью импульсной лазерной спектроскопии
JP2006023092A (ja) * 2004-07-06 2006-01-26 Toshiba Corp 分析方法およびその装置
US7286232B2 (en) * 2006-02-15 2007-10-23 Li-Cor, Inc. Fluorescence filtering system and method for molecular imaging
US20070296967A1 (en) * 2006-06-27 2007-12-27 Bhupendra Kumra Gupta Analysis of component for presence, composition and/or thickness of coating
JP4634413B2 (ja) * 2007-04-23 2011-02-16 テクノシステム株式会社 測定装置
FR2929011B1 (fr) * 2008-03-20 2013-01-04 Commissariat Energie Atomique Procede et dispositif de mesure quantitative a haute cadence de cibles biomoleculaires presentes sur ou dans un support d'analyse biologique.
JP2009288068A (ja) * 2008-05-29 2009-12-10 Toshiba Corp 分析方法およびその装置
JP2010038560A (ja) * 2008-07-31 2010-02-18 Toshiba Corp 元素分析装置および元素分析方法
US8314991B2 (en) * 2008-10-31 2012-11-20 Cpfilms Inc. Variable transmission composite interference filter
US8264681B2 (en) * 2009-01-05 2012-09-11 University Of Hawaii Methods and apparatus for remote Raman and laser-induced breakdown spectrometry

Also Published As

Publication number Publication date
EP2614363B1 (fr) 2014-07-30
FR2964458A1 (fr) 2012-03-09
EP2614363A1 (fr) 2013-07-17
WO2012032024A1 (fr) 2012-03-15
JP6044045B2 (ja) 2016-12-14
ES2518143T3 (es) 2014-11-04
RU2584375C2 (ru) 2016-05-20
US20140085631A1 (en) 2014-03-27
FR2964458B1 (fr) 2012-09-07
JP2013541702A (ja) 2013-11-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2013115461A (ru) Устройство для отображения с высоким разрешением и анализа элементов в твердом теле
US9909923B2 (en) Laser induced breakdown spectroscopy (LIBS) apparatus based on high repetition rate pulsed laser
Saule et al. High-flux ultrafast extreme-ultraviolet photoemission spectroscopy at 18.4 MHz pulse repetition rate
Miziolek et al. Laser induced breakdown spectroscopy
US7251022B2 (en) Dual fiber microprobe for mapping elemental distributions in biological cells
Yankelevich et al. Design and evaluation of a device for fast multispectral time-resolved fluorescence spectroscopy and imaging
KR101716902B1 (ko) 분광 측정 장치, 분광 측정 방법, 및 분광 측정 프로그램
CN107219214B (zh) 一种光谱结合质谱的未知样品中元素的定量分析装置
US9352418B2 (en) Laser-ablation-based material analysis system with a power/energy detector
Tian et al. Non-gated laser-induced breakdown spectroscopy in bulk water by position-selective detection
CN110088600B (zh) 激光诱导击穿光谱系统和方法,及其检测系统和方法
Forbes et al. Time-resolved multi-mass ion imaging: Femtosecond UV-VUV pump-probe spectroscopy with the PImMS camera
Novotný et al. A versatile interaction chamber for laser-based spectroscopic applications, with the emphasis on Laser-Induced Breakdown Spectroscopy
CN106404744B (zh) 一种便携式指向性拉曼光谱采集系统及采集方法
Koliyadu et al. Pump–probe capabilities at the SPB/SFX instrument of the European XFEL
FR3073988A1 (fr) Systeme et procede de generation d'un faisceau laser de forte intensite localise spatialement
Galbács Laser-Induced Breakdown Spectroscopy
JP2005201762A (ja) リチウム漏洩検出装置およびリチウム漏洩検出方法
Merten et al. Optimizing gated detection in high-jitter kilohertz powerchip laser-induced breakdown spectroscopy
CN209167131U (zh) 一种激光诱导击穿光谱仪中的信号增强收集装置
Frassetto et al. Extreme-ultraviolet compact spectrometer for the characterization of the harmonics content in the free-electron-laser radiation at FLASH
CN112903123A (zh) 基于同步啁啾探针脉冲的等离子体镜单次信噪比提升度测量方法及装置
RU2303255C1 (ru) Лазерный атомный эмиссионный спектрометр "лаэс"
JP3849029B2 (ja) ホローカソードアレイ発光管及び多元素同時吸光分析装置
KR20030054084A (ko) 레이저 유기 플라즈마 원자 발광 분광방법 및 그 장치