J 2004

Studies of Laser Ablation ICP Atomic Emission Spectrometry using Laser Induced Plasma Emission Signals

NOVOTNÝ, Karel, Tomáš VACULOVIČ, Viktor KANICKÝ and Vítězslav OTRUBA

Basic information

Original name

Studies of Laser Ablation ICP Atomic Emission Spectrometry using Laser Induced Plasma Emission Signals

Name in Czech

Studium laserové ablace ve spojení s ICP AES spektrometrií s využitím emise laserem buzeného plazmatu

Authors

NOVOTNÝ, Karel (203 Czech Republic), Tomáš VACULOVIČ (203 Czech Republic), Viktor KANICKÝ (203 Czech Republic, guarantor) and Vítězslav OTRUBA (203 Czech Republic)

Edition

ICP Information Newseltter, Dr. Ramon Barnes, ICP Information Newseltter, University Research Institute for Analytical Chemistry, 85 North Whitney Street, Amherst, MA USA, 2004, 0161-6951

Other information

Language

English

Type of outcome

Článek v odborném periodiku

Field of Study

10406 Analytical chemistry

Country of publisher

United States of America

Confidentiality degree

není předmětem státního či obchodního tajemství

RIV identification code

RIV/00216224:14310/04:00011519

Organization unit

Faculty of Science

Keywords in English

LA-ICP-AES; LIBS; laser ablation
Změněno: 14/2/2005 14:16, doc. Mgr. Karel Novotný, Ph.D.

Abstract

V originále

In this work, the arrangement allowing simultaneously measuring LIB emission and LA ICP AES signals was developed. The system consisted of the Nd:YAG laser Quantel Brilliant operated at its fundamental wavelength of 1064 nm with a repetition rate 10 Hz. Sample was attached to a holder, which was a part of a laboratory-made ablation chamber. This holder was mounted on the computer controlled xy translation stages. Emission of breakdown plasma from chamber was collected by a fiber optic system and delivered onto an entrance slit of the TRIAX 320 monochromator. The monochromator was equipped with a photomultiplier Hamamatsu R928 gated by a laboratory-built control unit. The gate delay could be varied between 50 ns and 40 us with the gate width ranging from 5 ms to 25 us. Time resolved signal was recorded by the digital storage oscilloscope TDS1012. Sample aerosol from the ablation chamber was transported by carrier (surrounding) gas directly into the plasma torch of ICP spectrometer JY 170 Ultrace. The influence of argon, helium, nitrogen, oxygen and air on the laser-induced plasma and LA ICP AES signal of selected elements was investigated and compared for several types of metal samples. The higher LIB emission intensity was obtained in argon and the lower ones were found in helium, oxygen, nitrogen and air respectively. At longer times, the ion lines disappear while the neutral lines become stronger and then decay over a much longer period. The microplasma faster decay in helium than air or argon. There is an enhancement in ICP emission intensity for laser sampling in helium relative to argon for minor elements in steel, while for major elements (Cu(I) 324.754 nm in pure Cu target) were observed opposite effects. The ICP AES calibration curves are linear in a wide range, while LIBS calibration curves are in the same range non-linear. The stronger analyte lines may be used in lower concentration ranges, while the weaker lines may be used for higher concentration.

In Czech

Bylo vyvinuto zařízení umožňující současné sledování emise laserem buzeného plazmatu a signálu LA ICP AES. Systém se skládal z pulzního laseru Nd:YAG Quantel Brilliant pracujícím na základní vlnové délce 1064 nm s frekvencí pulzů 10 Hz. Vzorek byl umístěn do držáku který byl součástí ablační komory a byl připevněn k x,y translátoru. Emise laserem indukovaného plazmatu byla snímána objektivem a vedena optickým vláknem na vstupní štěrbinu monochromátoru TRIAX 320. Monochromátor byl vybaven klíčovaným fotonásobičem Hamamatsu R928. Zpoždění bylo možné nastavit v rozmezí 50 ns až 40 us s délkou vzorkovacího okna v rozmezí 5 až 25 us. Časově rozlišený signál byl zaznamenáván osciloskopem TDS1012. Aerosol vzorku byl z ablační komory transportovám nosným plynem do injektoru ICP spektrometru JY170 Ultrace. Byl sledován vliv argonu, helia, dusíku, kyslíku a vzduchu na signály vybraných prvků v několika typech kovových vzorků.

Links

GP203/02/P097, research and development project
Name: Studium interakce laserového záření s pevnými materiály pomocí metod plazmové spektrometrie
Investor: Czech Science Foundation, The study of interaction of laser radiation with solid materials by plasma spectrometry methods