J 2006

Quantitative analysis of Fe-based samples using ultraviolet nanosecond and femtosecond laser ablation-ICP-MS

MOŽNÁ, Veronika, Jorge PISONERO, Markéta HOLÁ, Viktor KANICKÝ, Detlef GUNTHER et. al.

Basic information

Original name

Quantitative analysis of Fe-based samples using ultraviolet nanosecond and femtosecond laser ablation-ICP-MS

Name in Czech

Kvantitativní analýza ocelových vzorků s použitím UV nanosekundové a femtosekundové laserové ablace ve spojení s ICP-MS

Authors

MOŽNÁ, Veronika (203 Czech Republic), Jorge PISONERO (724 Spain), Markéta HOLÁ (203 Czech Republic), Viktor KANICKÝ (203 Czech Republic, guarantor) and Detlef GUNTHER (276 Germany)

Edition

Journal of Analytical Atomic Spectrometry, Cambridge, Royal Society of Chemistry, 2006, 0267-9477

Other information

Language

English

Type of outcome

Článek v odborném periodiku

Field of Study

10406 Analytical chemistry

Country of publisher

United Kingdom of Great Britain and Northern Ireland

Confidentiality degree

není předmětem státního či obchodního tajemství

Impact factor

Impact factor: 3.630

RIV identification code

RIV/00216224:14310/06:00018201

Organization unit

Faculty of Science

UT WoS

000241568200008

Keywords in English

INDUCTIVELY-COUPLED PLASMA; PARTICLE-SIZE DISTRIBUTION; ELEMENTAL RESPONSE VARIATIONS; MATRIX MATCHED CALIBRATION; NEAR-IR FEMTOSECOND; MASS SPECTROMETRY; GENERATED AEROSOLS; FRACTIONATION; BRASS; GLASS

Tags

Změněno: 2/7/2009 09:30, Mgr. Markéta Holá, Ph.D.

Abstract

ORIG CZ

V originále

The quantification capabilities of iron-based samples were investigated using three commercially available ultraviolet (UV) nanosecond (ns) and femtosecond ( fs) laser ablation systems coupled to inductively coupled plasma mass spectrometry ( LA- ICP- MS). A comparison of three pulsed laser ablation systems ( ArF* excimer, Nd: YAG and Ti- sapphire) with different wavelengths and pulse time durations ( 15 ns, 4 ns and 150 fs, respectively) was performed. Minor and trace elements were determined using 57 Fe as internal standard element. Using similar spatial resolution for all laser systems and commonly applied operating conditions for each system, higher ion-signals ( 25 - 30%) and more stable elemental ratios ( 10% TRSD) were obtained for UV- fs- LA- ICP- MS. Scanning electron microscope images and particle size distributions measured for UV- ns- LA systems showed a bimodal distribution formed by nano- sized agglomerates and micro- sized molten spherical particles. In contrast, due to reduced thermal effects achieved using ultra-short pulses, the particle size distribution measured using UV- fs- LA showed a broad monomodal distribution ( nano- sized agglomerates in the range of 50 - 250 nm). Matrix- matched ( within metallic samples) and non- matrix matched calibrations were applied for the analysis of Fe- based samples, using a silicate glass ( SRM NIST 610) as non- matrix matched calibration sample ( glassmetals). Improved analytical results in terms of precision and accuracy were obtained using femtosecond laser ablation when using similar matrices for calibration. Moreover, non- matrix matched calibration used for quanti. cation provides more accurate results ( 5 - 15%) in comparison with both UV- ns- LA- ICP- MS ( 5 - 30% using Nd: YAG laser and 15 - 60% using ArF* laser).

In Czech

Možnosti kvantifikační analýzy ocelových vzorků byly srovnány pomocí tří komerčně dostupných UV systémů - dvou nanosekundových (ns)a femtosekundového (fs) systému pro laserovou ablacive spojení s ICP-MS. Hlavní a stopové prvky byly stanoveny pomocí 57 Fe jako porovnávacího prvku. Njstabilnějšího signálu s nejvyšší odezvou bylo dosaženo při použití UV- fs- LA- ICP- MS. Obrázky SEM a rozdělení velikosti částic měřené pro UV-ns-La systém dokazovaly bimodální distribuci formovanou aglomeráty nanočástic a mikrometrickými natavenými sférickými částicemi. Naopak díky redukci termálních efektů, UV-fs-LA poskytovala monomodální distribuci (aglomeráty 50-250 nm). Byla provedena matrix matched (kovové vzorky) a non-matrix matched (SRM NIST 610) kalibrace pro analýzu ocelí. Nejlepší přesnosti a správnosti analyzy bylo dosaženo s použitím fs-LA a kalibrací na kovové materiály. Non-matrix matched fs-LA kalibrace poskytovala lepší přesnost výsledků (5-15%) než v případě obou nanosekundových systémů.

Links

MSM0021622411, plan (intention)
Name: Studium a aplikace plazmochemických reakcí v neizotermickém nízkoteplotním plazmatu a jeho interakcí s povrchem pevných látek
Investor: Ministry of Education, Youth and Sports of the CR, Study and application of plasma chemical reactions in non-isothermic low temperature plasma and its interaction with solid surface
MSM0021622412, plan (intention)
Name: Interakce mezi chemickými látkami, prostředím a biologickými systémy a jejich důsledky na globální, regionální a lokální úrovni (INCHEMBIOL) (Acronym: INCHEMBIOL)
Investor: Ministry of Education, Youth and Sports of the CR, Interactions among the chemicals, environment and biological systems and their consequences on the global, regional and local scales (INCHEMBIOL)