Nanometric sampling depth and depth profiling of multilayered metal samples with LIBS

LASERNA, Javier, Luisa CABALIN, Tereza ČTVRTNÍČKOVÁ and Fran FORTES. Nanometric sampling depth and depth profiling of multilayered metal samples with LIBS. In EMSLIBS 2005. Aachen, Germany: Fraunhofer Institut Lasertechnik, 2005, p. 52-52.

Basic information

• Original name: Nanometric sampling depth and depth profiling of multilayered metal samples with LIBS
• Name in Czech: Nanometrická vzorkovací hloubka a hloubkové profilování vrstevnatých kovových materiálů pomocí LIBS
• Authors: LASERNA, Javier, Luisa CABALIN, Tereza ČTVRTNÍČKOVÁ and Fran FORTES.
• Edition: Aachen, Germany, EMSLIBS 2005, p. 52-52, 1 pp. 2005.
• Publisher: Fraunhofer Institut Lasertechnik

Other information

• Original language: English
• Type of outcome: Proceedings paper
• Field of Study: 10406 Analytical chemistry
• Country of publisher: Germany
• Confidentiality degree: is not subject to a state or trade secret
• Organization unit: Faculty of Science
• Keywords in English: LIBS; nanometric; depth profiling
• Tags: Depth profiling, LIBS, nanometric

Abstract

The main aim of this work was to improve the depth resolution of multilayered samples applying an optical restriction to the laser beam between the focusing lens and the sample. Although the craters continue to have conical shapes, we have observed atomic emission only from the central region of the plume. The average ablation rates and depth profiles of various metals (Cr, Ni, Cu) in multilayered samples were studied by LIBS. The microplasma was created on the sample by a Nd:YAG laser doubled in frequency to 532 nm with a homogeneous distribution of energy. Light emitted by the microplasma was detected with an iCCD multichannal detector. The sample defocusing effect was studied to reach the optimal ablation in range of few nanometers per pulse. In the experiment, the optical restrictions (pinholes of various diameters) were used to improve the depth profile.

Abstract (in Czech)

Hlavním cílem práce bylo vylepšit hloubkové rozlišení vícevrstvých vzorků pomocí umístění optické zábrany (clony, pinhole) do cesty laserovému paprsku mezi fokusovací čočku a vzorek. Krátery měly stále kónický tvar, ale clona umožnila pozorování atomové emise pouze z centrální části plazmatu. Technika LIBS byla použita ke stanovení průměrné ablační rychlost a hloubkových profilů různých kovů (Cr, Ni, Cu) ve vrstevnatých vzorcích. Mikroplazma na povrchu vzorku bylo vytvořeno Nd:YAG laserem (532 nm) s homogenní distribucí energie. Záření emitované mikroplazmatem bylo detekováno pomocí iCCD multikanálového detektoru. Zaostření paprsku nad povrch vzorku bylo studováno a vybráno takové, aby ablační rychlost byla v řádu několika nanometrů na jeden laserový puls. Optické zábrany s různými rozměry vnitřního otvoru byly použity k vylepšení hloubkového profilu.