image
image

image

Laboratorio LIBS + XRF

Referente: Dr. Violeta Lazic
violeta.lazic@enea.it

Il laboratorio LIBS (Laser Induced Breakdown Spectroscopy) di UTAPRAD DIM dell'ENEA di Frascati detiene specifiche competenze nello studio di plasmi indotti da laser e nell'applicazione di questa tecnica in diverse diagnostiche. La tecnica LIBS è proposta da tempo come metodica analitica adatta al riconoscimento di elementi sia in ambiente industriale che in applicazioni di controllo e salvaguardia dell'ambiente, e di interesse per i beni culturali. I vantaggi della LIBS rispetto a tecniche analitiche più convenzionali per la determinazione elementare di singoli elementi sono evidenti in quanto la LIBS non richiede in principio alcun tipo di pretrattamento del campione e fornisce risposte in tempi immediati. Ciò la rende particolarmente utile per applicazioni sul campo.

Fig 1. Foto e schema del sistema LIBS



La sorgente di radiazione del sistema presente in laboratorio (figura 1) è un laser Nd:YAG (Handy Quanta System) operante usualmente alla lunghezza d'onda fondamentale di 1064 nm. Il fascio focalizzato per mezzo di una lente viene inviato sulla superficie del campione da analizzare. L'emissione del plasma prodotto viene raccolta da un sistema ottico ed inviato attraverso una fibra ottica all'ingresso di un monocromatore (Jobin Yvon model TRIAX550) equipaggiato di un detector ICCD .
Un'analisi stratigrafica del campione con l'identificazione degli elementi presenti a differenti profondità è anche possibile registrando gli spettri nello stesso punto del campione al crescere del numero di spari laser.
I parametri sperimentali, come l'energia del laser, il numero e la durata degli impulsi, i tempi di acquisizione, possono essere variati a seconda delle specifiche applicazioni.

La tecnica LIBS trova ampio spazio di applicazione nel campo dei Beni Culturali grazie al fatto di risultare micro distruttiva, non invasiva e trasportabile.

Fig 2. Spettri LIBS di antichi reperti artistici (ceramica umbra XV secolo, moneta in bronzo 140 d.C.).


La LIBS è stata applicata con successo in campo ambientale in analisi di laboratorio su suoli e sedimenti per rivelare tracce di metalli pesanti o identificare amianti in cementi da costruzione.

Fig 3. Spettri LIBS di amianti. In alto una foto SEM di un campione di amosite.

Presso il laboratorio è stata recentemente sviluppata una specifica attività per l'ottimizzazione della tecnica su materiali rilevanti per la Fusione Nucleare. Attività di studio e di sviluppo della tecnica LIBS sono state condotte per la determinazione qualitativa, semiquantitativa e quantitativa di contaminanti sulla superficie dei componenti interni alla camera da vuoto di un tokamak.

Fig 4.Foto del sistema LIBS realizzato per lo studio di componenti di un tokamak.


Pubblicazioni recenti

Progetti

Rapporto di Attività

Altri documenti


References:

image


 
image
 
 
image