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Laboratorio LIBS 2: Applicazioni avanzate

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

Il laboratorio dispone di due laser di potenza, accoppiati per operare in modalità doppio impulso o treno di impulsi. Le sorgenti laser emettono a 1064 nm o 532 nm, le armoniche più alte sono anche disponibili. Il rilevamento della radiazione dall’UV al vicino IR, è tramite spettrometri ad alta risoluzione (array di spettrometri o Echelle). L’imaging oppure rilevamento dei processi veloci è tramite una ICCD, con la risoluzione temporale di 4 ns. Il campionamento laser può essere effettuato in atmosfera controllata (gas, pressione) e ad temperatura variabile fino a -80°C

Attività

  • Riconoscimenti di esplosivi ad altri composti organici, anche in traccia (0.1 ng)
  • Misure della concentrazione di elementi nei suoli, sedimenti e rocce, anche nelle condizioni estreme, e rilevamento dell’acqua in traccia (per le esplorazioni spaziali)
  • Caratterizzazione dei materiali solidi sott’acqua, in particolare sviluppata per l’archeologia sottomarina
  • Campionamento dei sedimenti direttamente sott’acqua: permette di misurare in-situ l’inquinamento dei fondali e/o ottenere le informazioni sulla bio-attività recente
  • Analisi elementale dei liquidi: tramite campionamento diretto sott’acqua oppure misure sulle quantità piccole (gocce o aerosol)
  • Caratterizzazione del plasma indotto dal laser: parametri del plasma, espansione, distribuzione spaziale
  • Studi di accoppiamento laser/campione, nel gas o sott’acqua, utilizzando anche le tecniche di laser scattering, shadowgraphy, misure di riflessione, trasmissione ed assorbimento del plasma. Questi studi, insieme con quelli di sopra, permettono di ottenere la massima efficienza d’analisi LIBS e d’ablazione laser, in vista della miniaturizzazione del sistema (prototipo)
  • Progettazione di sistemi LIBS per le applicazioni specifiche e sviluppo software per analisi dati (LabView)

Fig 1. Laser plasma underwater after Single and Double laser Pulse (SP and DP): particle expulsion after SP (a) and DP (b); c) shadowgraphy of SP vapor bubble and development of inhomogeneities; d) DP plasma inside the expanded bubble.



Fig 2. Experimental set up for double-pulse LIBS underwater, with simultaneous detection of plasma/bubble scattering and reflection.



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Progetti

Rapporto di Attività

Altri documenti


References:

  • D. A. Cremers, L. J. Radziemsky, Handbook of Laser-Induced Breakdown Spectroscopy, John Wiley&Sons Ltd, (2006)
  • J. D. Winefordner, I. B. Gornushkin, T. Correll, E. Gibb, B. W. Smith, N. Omenetto, Comparing several atomic spectrometric methods to the super stars: special emphasis on laser induced breakdown spectrometry, LIBS, a future super star, J. Anal. At. Spectrom. 19 (2004) 1061-1083.
  • V. Lazic, F. Colao, R. Fantoni, V. Spizzichino, S. Jovi?evi?, Underwater sediment analyses by laser induced breakdown spectroscopy and calibration procedure for fluctuating plasma parametersSpectrochimica Acta Part B 62 (2007) 30-39
  • V. Lazic, S. Jovicevic, R. Fantoni, F. Colao, Efficient plasma and bubble generation underwater by an optimized laser excitation and its application for liquid analyses by laser-induced breakdown spectroscopy, Spectrochimica Acta Part B 62 (2007) 1433-1442.
  • V. Lazic, A. Palucci, S. Jovicevic, C. Poggi, E. Buono, Analysis of explosive and other organic residues by laser induced breakdown spectroscopy, Spectrochimica Acta Part B 64 (2009) 1028-1039.
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