Bezkalibracyjna spektroskopia plazmy indukowanej laserowo

Analiza charakterystycznych linii widmowych występujących w promieniowaniu emitowanym przez plazmę wytworzoną na jakimś materiale, jest podstawą metody analitycznej znanej pod nazwą LIBS (ang. Laser Induced Breakdown Spectroscopy).  Jest to metoda analizy składu chemicznego różnego typu próbek: minerałów, cieczy, odpadów przemysłowych, szkieł, metali, materiałów biologicznych etc. Metoda ta może być stosowania w przypadku obiektów będących zarówno pod ciśnieniem atmosferycznym jak i w próżni, ale także znajdujących sie na dnie oceanów czy w przestrzeni kosmicznej. Dodatkowym atutem jest to, że nie wymaga ona wstępnego przygotowania próbek, może być stosowana in situ, a wyniki otrzymywane są w czasie rzeczywistym.

Szczególnie interesująca jest metoda bezkalibracyjna (CF-LIBS – Calibration Free Laser-Induced Breakdown Sectroscopy), umożliwiająca analizę ilościową materiałów o nieznanym składzie, bez konieczności używania próbek referencyjnych. Dzięki zastosowaniu równań Boltzmanna i Sahy-Boltzmanna, pomiary natężeń poszczególnych linii widmowych pozwalają wyznaczyć gęstość  populacji występujących w plazmie atomów i jonów. Na tej podstawie można wyliczyć względne koncentracje poszczególnych składników.

Jednym z kierunków naszych prac jest wdrożenie tej metody do badań nad dziełami sztuki, które wymagają zastosowania stosunkowo nieinwazyjnej metody.