Name: dependence of laser-induced breakdown spectroscopy results on pulse energies and timing parameters using soil simulants
Uploaded: 2013-09-23T19:00:00
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यह काम ऊर्जा, विज्ञान के कार्यालय के अमेरिकी विभाग के माध्यम से वित्त पोषित किया गया.

1. लेजर प्रणाली <ol><li> एक क्यू स्विच एन डी द्वारा उत्पादित लेजर दालों का प्रयोग करें: YAG लेजर 1,064 एनएम और 10 हर्ट्ज पर ऑपरेटिंग. </li><li> एक 75 मिमी फोकल लम्बाई लेंस के साथ नमूना पर लेजर दालों ध्यान दें. </li><li> बताया और नम?...

<ol>
	<li>Song, K., Lee, Y., Sneddon, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Recent+developments+in+instrumentation+for+laser+induced+breakdown+spectroscopy.">Recent developments in instrumentation for laser induced breakdown spectroscopy.</a> Appl. Spec. Rev. 37 (1), 89-117 (2002).</li><li>Yamamoto, K. Y., Cremers, D. A., Foster, L. E., Ferris, M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Detection+of+Metals+in+the+Environment+Using+a+Portable+Laser-Induced+Breakdown+Spectroscopy+Instrument.">Detection of Metals in the Environment Using a Portable Laser-Induced Breakdown Spectroscopy Instrument.</a> Appl. Spec. 50 (2), 222-233 (1996).</li><li>Cu&#241;at, J., Fortes, F. J., Cabal&#237;n, L. M., Carrasco, F., Sim&#243;n, M. D., Laserna, J. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Man-Portable+Laser-Induced+Breakdown+Spectroscopy+System+for+in+Situ+Characterization+of+Karstic+Formations.">Man-Portable Laser-Induced Breakdown Spectroscopy System for in Situ Characterization of Karstic Formations.</a> Appl. Spec. 62 (11), 1250-1255 (2008).</li><li>Munson, C. A., Gottfried, J. L., Gibb-Snyder, E., DeLucia, F. C., Gullett, B., Miziolek, A. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Detection+of+indoor+biological+hazards+using+the+man-portable+laser+induced+breakdown+spectrometer.">Detection of indoor biological hazards using the man-portable laser induced breakdown spectrometer.</a> Appl. Opt. 47 (31), G48-G57 (2008).</li><li>Multari, R. A., Foster, L. E., Cremers, D. A., Ferris, M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effect+of+Sampling+Geometry+on+Elemental+Emissions+in+Laser-Induced+Breakdown+Spectroscopy.">Effect of Sampling Geometry on Elemental Emissions in Laser-Induced Breakdown Spectroscopy.</a> Appl. Spec. 50 (12), 1483-1499 (1996).</li><li>Harmon, R. S., DeLucia, F. C., McManus, C. E., McMillan, N. J., Jenkins, T. F., Walsh, M. E., Miziolek, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Laser-induced+breakdown+spectroscopy+-+An+emerging+chemical+sensor+technology+for+real-time+field-portable,+geochemical,+mineralogical,+and+environmental+applications.">Laser-induced breakdown spectroscopy - An emerging chemical sensor technology for real-time field-portable, geochemical, mineralogical, and environmental applications.</a> Appl. Geochem. 21 (5), 730-747 (2006).</li><li>Schill, A. W., Heaps, D. A., Stratis-Cullum, D. N., Arnold, B. R., Pellegrino, P. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Characterization+of+near-infrared+low+energy+ultra-short+laser+pulses+for+portable+applications+of+laser+induced+breakdown+spectroscopy.">Characterization of near-infrared low energy ultra-short laser pulses for portable applications of laser induced breakdown spectroscopy.</a> Opt. Express. 15 (21), 14044-14056 (2007).</li><li>Fortes, F. J., Laserna, J. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+development+of+fieldable+laser-induced+breakdown+spectrometer:+No+limits+on+the+horizon.">The development of fieldable laser-induced breakdown spectrometer: No limits on the horizon.</a> Spectrochim. Acta Part B. 65 (12), 975-990 (2010).</li><li>Leis, F., Sdorra, W., Ko, J. B., Niemax, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Basic+Investigations+for+Laser+Microanalysis:+I.+Optical+Emission+Spectrometry+of+Laser-Produced+Sample+Plumes.">Basic Investigations for Laser Microanalysis: I. Optical Emission Spectrometry of Laser-Produced Sample Plumes.</a> Mikrochim. Acta II. 98, 185-199 (1989).</li><li>Lida, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+atmosphere+on+laser+vaporization+and+excitation+processes+of+solid+samples.">Effects of atmosphere on laser vaporization and excitation processes of solid samples.</a> Spectrochim. Acta Part B. 45 (12), 1353-1367 (1990).</li><li>Radziemski, L. J., Loree, T. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Laser-induced+breakdown+spectroscopy:+Time-integrated+applications.">Laser-induced breakdown spectroscopy: Time-integrated applications.</a> J. Plasma Chem. Plasma Proc. 1 (3), 281-293 (1981).</li><li>Mueller, M., Gornushkin, I. B., Florek, S., Mory, D., Panne, U. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Approach+to+Detection+in+Laser-Induced+Breakdown+Spectroscopy.">Approach to Detection in Laser-Induced Breakdown Spectroscopy.</a> Anal. Chem. 79 (12), 4419-4426 (2007).</li><li>Fan, C., Longtin, J. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Modeling+Optical+Breakdown+in+Dielectrics+During+Ultrafast+Laser+Processing.">Modeling Optical Breakdown in Dielectrics During Ultrafast Laser Processing.</a> Appl. Opt. 40 (18), 3124-3131 (2001).</li><li>ANSI Z-136.5. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> American National Standard for Safe Use of Lasers in Educational Institutions. , (2009).</li><li>. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Compendium of Chemical Terminology. , (1997).</li><li>Cremers, D. A., Radziemski, L. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Handbook of Laser-Induced Breakdown Spectroscopy. , (2006).</li><li>Griem, H. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Spectral Line Broadening by Plasmas. , (1974).</li><li>Ashkenazy, J., Kipper, R., Caner, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Spectroscopic+Measurements+of+Electron+Density+of+Capillary+Plasma+Based+on+Stark+Broadening+of+Hydrogen+Lines.">Spectroscopic Measurements of Electron Density of Capillary Plasma Based on Stark Broadening of Hydrogen Lines.</a> Phys. Rev. A. 43 (10), 5568-5574 (1991).</li></ol>

गैर gated और gated पता लगाने मोड की तुलना, सीमा का पता लगाने डेटा gated जांच मोड गैर gated जांच मोड में उच्च लेजर ऊर्जा का उपयोग करते हुए नहीं देखा गया है कि उन सहित सभी तत्वों का पता लगाने के लिए अनुमति दी है दिखाते हैं....

लेजर प्रेरित टूटने स्पेक्ट्रोस्कोपी (LIBS) उत्तेजना स्रोत के रूप में एक लेजर उत्पन्न चिंगारी का उपयोग करता है कि मौलिक विश्लेषण का एक सरल तरीका है. लेजर पल्स, तपता ablates, atomizes और प्लाज्मा के गठन में जिसके परिणामस्वरूप सतह सामग्री ionizes कि एक सतह पर केंद्रित है. प्लाज्मा प्रकाश प्रेतसंबंधी संकल्प लिया और पता लगाया है और तत्वों उनके वर्णक्रमीय हस्ताक्षर से पहचाना जा सकता है. ठीक से calibrated है, LIBS मात्रात्मक परिणाम प्रदान कर सकते हैं. LIBS कम या कोई नमूना तैयार करने के साथ ठोस, ​​गैस और तरल पदार्थ का विश्लेषण कर सकते हैं. 1 इन विशेषताओं प्रयोगशाला में नहीं किया जा सकता है कि विश्लेषण के लिए आदर्श बनाते हैं. वर्तमान में, LIBS विशेष रूप से कई विभिन्न अनुप्रयोगों मात्रा का ठहराव के लिए क्षेत्र आधारित माप की आवश्यकता होती है कि उन लोगों के लिए अध्ययन किया जा रहा है. 1-8 यह एक क्षेत्र आधारित प्रणाली के लिए उपयुक्त बीहड़ और कॉम्पैक्ट उपकरणों का उपयोग कर LIBS उपकरण के विकास की आवश्यकता है. ज्यादातर मामलों में,एसई घटकों जिससे विश्लेषण प्रदर्शन समझौता, प्रयोगशाला आधारित उपकरण की पूरी क्षमता नहीं होगी. LIBS परिणाम लेजर पल्स मापदंडों और नमूना ज्यामिति, आसपास के वातावरण, और gated या गैर gated का पता लगाने का उपयोग शामिल है कि अन्य माप की स्थिति पर निर्भर कर रहे हैं. 9-12 क्षेत्र आधारित LIBS उपकरण के लिए, पर विचार करने के लिए दो महत्वपूर्ण कारकों पल्स ऊर्जा हैं और का उपयोग गैर gated पता लगाने बनाम gated. इन दो कारकों एक बड़ी हद तक LIBS साधन की लागत, आकार, और जटिलता का निर्धारण. 0.3-10 हर्ट्ज की पुनरावृत्ति दरों में 10-50 एम.जे. से दालों उत्पन्न कर सकते हैं कि छोटे, असभ्य ढंग से बनाया लेज़रों व्यावसायिक रूप से उपलब्ध हैं और उपयोग करने के लिए अत्यधिक लाभप्रद होगा. इसलिए, यह किसी भी अगर, पहचान क्षमता में हानि इन लेज़रों के उपयोग से परिणाम क्या होगा, यह जानना महत्वपूर्ण है. यह ablated और vaporized सामग्री की मात्रा और उत्तेजना चार निर्धारित करता है के रूप में पल्स ऊर्जा libs के लिए एक प्रमुख पैमाना हैप्लाज्मा की acteristics. इसके अलावा, gated का पता लगाने का उपयोग LIBS प्रणाली की लागत में वृद्धि कर सकते हैं, एक परिणाम के रूप में, यह gated और गैर gated पता लगाने का उपयोग स्पेक्ट्रा और पता लगाने क्षमताओं के बीच मतभेदों को निर्धारित करने के लिए आवश्यक है. हाल ही में, एक अध्ययन स्टील में पाया नाबालिग तत्वों के लिए गैर gated का पता लगाने के लिए Gated पता लगाने की तुलना में प्रदर्शन किया था. परिणाम का पता लगाने सीमा गैर gated का पता लगाने के लिए तुलनीय नहीं तो बेहतर थे. 12 libs के एक महत्वपूर्ण विशेषता तकनीक भौतिक और रासायनिक मैट्रिक्स प्रभाव का अनुभव करता है. पूर्व के एक उदाहरण से आयोजन / धातु सतहों के साथ और अधिक कुशलता से लेजर पल्स जोड़े सतहों गैर का आयोजन करता है. 13 इस अध्ययन के लिए, हम मिट्टी simulants तरह गैर का आयोजन सामग्री के लिए पल्स ऊर्जा और समय पैरामीटर के प्रभावों का निर्धारण करना चाहता था. हालांकि, क्षेत्र पोर्टेबल LIBS यंत्र विकसित किया है और इस्तेमाल किया गया हैकुछ अनुप्रयोगों के लिए, पता लगाने क्षमताओं पर एक व्यापक अध्ययन मिट्टी simulants का उपयोग कम ऊर्जा और गैर gated प्रणालियों के लिए उच्च ऊर्जा और gated प्रणालियों की तुलना प्रदर्शन किया नहीं किया गया है. यह अध्ययन जटिल matrices में तत्वों का पता लगाने के निर्धारण के लिए लेजर पल्स ऊर्जा और समय मापदंडों पर केंद्रित है. लेजर पल्स ऊर्जा कम और उच्च ऊर्जा के बीच एक तुलना प्राप्त करने के लिए 10 से 100 एम.जे. तक बताया गया. गैर gated पता लगाने बनाम gated के उपयोग की तुलना से भी उसी ऊर्जा सीमा पर प्रदर्शन किया गया था.

<table border="1">
		<tbody>
		 <tr>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Equipment</td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Nd:YAG laser</td>
			<td>Continuum</td>
			<td>Surelite II</td>
			<td></td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Echelle spectrograh/ICCD</td>
			<td>Catalina/Andor</td>
			<td>SE200/iStar</td>
			<td></td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Digital delay generator</td>
			<td>BNC</td>
			<td>Model 575-4C</td>
			<td></td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Hydraulic Press</td>
			<td>Carver</td>
			<td>Model-C</td>
			<td></td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>31-mm pellet die</td>
			<td>Carver</td>
			<td>3902</td>
			<td></td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Power meter indictor model</td>
			<td>Scientech, Inc.</td>
			<td>Model number: AI310D</td>
			<td></td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Power meter detector model</td>
			<td>Scientech, Inc.</td>
			<td>Model number: AC2501S</td>
			<td></td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Oscilloscope</td>
			<td>Tektronix</td>
			<td>MSO 4054</td>
			<td></td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Optical fiber</td>
			<td>Ocean Optics</td>
			<td>QP1000-2-UV-VIS</td>
			<td></td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Lens kit (this kit contains the 75 mm f.l. lens)</td>
			<td>CVI Optics</td>
			<td>LK-24-C-1064</td>
			<td></td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Reagent/Material list</td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Synthetic silicate sample</td>
			<td>Brammer Standard Company</td>
			<td>GBW 07704 </td>
			<td></td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Synthetic silicate sample</td>
			<td>Brammer Standard Company</td>
			<td>GBW 07705 </td>
			<td></td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Synthetic silicate sample</td>
			<td>Brammer Standard Company</td>
			<td>GBW 07706</td>
			<td></td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Synthetic silicate sample</td>
			<td>Brammer Standard Company</td>
			<td>GBW 07708</td>
			<td></td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Synthetic silicate sample</td>
			<td>Brammer Standard Company</td>
			<td>GBW 07709</td>
			<td></td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Aluminum caps (for pressing synthetic silicate samples)</td>
			<td>SCP Science</td>
			<td>040-080-001</td>
			<td></td>
		 </tr>
		</tbody>
 </table>

dependence of laser-induced breakdown spectroscopy results on pulse energies and timing parameters using soil simulants

कम पल्स ऊर्जा (&lt;100 एम.जे.) और समय मापदंडों पर कुछ LIBS पहचान क्षमता की निर्भरता सिंथेटिक सिलिकेट नमूने का उपयोग कर जांच की गई. इन नमूनों मिट्टी के लिए simulants के रूप में इस्तेमाल किया है और आमतौर पर सांद्रता की एक विस्तृत श्रृंखला में मिट्टी में पाया नाबालिग और तत्वों का पता लगाने निहित थे. इस अध्ययन के लिए, 100 से अधिक अंशांकन घटता अलग पल्स ऊर्जा और समय मापदंडों का उपयोग कर तैयार कर रहे थे, सीमा का पता लगाने और संवेदनशीलता अंशांकन घटता से निर्धारित किया गया है. प्लाज्मा तापमान भी विभिन्न ऊर्जा और परीक्षण समय पैरामीटर के लिए बोल्ट्जमान भूखंडों का उपयोग कर मापा गया. प्लाज्मा के इलेक्ट्रॉन घनत्व परीक्षण किया ऊर्जा अधिक 656.5 एनएम पर हाइड्रोजन लाइन की पूर्ण चौड़ाई आधा अधिकतम (FWHM) का उपयोग कर की गणना की गई. कुल मिलाकर, परिणाम कम नाड़ी ऊर्जा और गैर gated का पता लगाने का उपयोग गंभीरता से विश्लेषणात्मक परिणामों समझौता नहीं है कि संकेत मिलता है. इन परिणामों के डिजाइन के लिए बहुत प्रासंगिक हैं क्षेत्रऔर व्यक्ति पोर्टेबल LIBS उपकरणों.

सिंथेटिक सिलिकेट नमूनों का पता लगाने क्षमताओं पर लेजर पल्स ऊर्जा और पहचान मोड का प्रभाव. LIBS स्पेक्ट्रा का परीक्षण लेजर पल्स ऊर्जा की सीमा पर gated और गैर gated का पता लगाने का उपयोग कर दर्ज किए गए. 100 से अध?...

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Dependence of Laser-induced Breakdown Spectroscopy Results on Pulse Energies and Timing Parameters Using Soil Simulants

मिट्टी simulants पर LIBS पहचान क्षमता पल्स ऊर्जा और समय मानकों की एक श्रृंखला का उपयोग कर परीक्षण किया गया. अंशांकन वक्र विभिन्न मापदंडों के लिए सीमा का पता लगाने और संवेदनशीलता का निर्धारण किया गया. आम तौर पर, परिणाम कम नाड़ी ऊर्जा और गैर gated पता लगाने का उपयोग पहचान क्षमता में एक महत्वपूर्ण कमी नहीं थी कि पता चला है.

मृदा simulants का प्रयोग पल्स ऊर्जा और समय पैरामीटर पर लेजर प्रेरित टूटने स्पेक्ट्रोस्कोपी परिणाम की निर्भरता

The  dependence of some LIBS detection capabilities on lower pulse energies (&lt;100  mJ) and timing parameters were examined using synthetic silicate ...

Research

JoVE Journal

Chemistry

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Matrix-assisted Laser Desorption/Ionization Time of Flight MALDI-TOF Mass Spectrometric Analysis of Intact Proteins Larger than 100 kDa

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