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Laserinduzierte Plasmaspektroskopie (LIBS)

Jörg Burgmeier, Christoph Bauer, Wolfgang Schade

Laserinduzierte Plasmaspektroskopie (LIBS) ist eine schnelle und berührungslose Technik zur Analyse von festen, flüssigen oder gasförmigen Stoffen. Die analytische Atomemissionsspektroskopie beruht auf einer thermischen Atomisierung beziehungsweise teilweisen Ionisierung einer Probe im Plasma.

Wenn ein gepulster Laser auf eine Probe fokussiert wird und die Intensität über einem bestimmten Grenzwert liegt, verdampft Material und es entsteht ein Plasma (ein gasförmiges Gemisch aus Ionen, Elektronen und angeregten neutralen Atomen beziehungsweise Molekülen) an der Probenoberfläche. Die angeregten und strahlenden Atome und Ionen im Plasma emittieren ein charakteristisches optisches Spektrum, wie in Abbildung 2 dargestellt ist. Eine spektroskopische Analyse dieses, vom laserinduzierten Plasma ausgestrahlten Lichts, erlaubt eine qualitative und quantitative chemischeAnalyse des untersuchten Materials. Ein schematischer Aufbau des verwendeten LIBS-Systems ist in Abbildung 1 gegeben.

 

Abb. 1: Schematische Darstellung des LIBS-Aufbaus
Abb. 2: LIBS-Spektren von Zink, Kupfer und Messing

Ein LIBS-System zur Trennung eines Metallgemisches aus Kupfer, Zink und Messing wird vorgestellt. Sortiergenauigkeiten von 95% bei Kupfer, 99% bei Zink und 94% bei Messing wurden mit diesem System realisiert.

Abb. 3: Statistische Auswertung der Sortiergenauigkeit

Dieses Projekt wurde gefördert durch den Europäischen Fonds für regionale Entwicklung(EFRE). Fördernummer: EFRE 2004.153

Projektpartner: Exner Technology GmbH, Bahnhofsstraße 19, 38685 Langelsheim Secopta GmbH, Am Stollen 19 / Haus 3, 38640 Goslar

 

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