Treść książki

Przejdź do opcji czytnikaPrzejdź do nawigacjiPrzejdź do informacjiPrzejdź do stopki
2.4.Optymalizacjaprocesumikropróbkowanialaserowego
21
wielkościąsygnałuaobjętościąpowstałegopoablacjikra-
teru.Przyjmujesię,żeefektyfrakcjonowaniasąmniejsze
przyzastosowaniulaserówofemtosekundowymczasie
trwaniaimpulsówzuwaginaznaczniemniejszerozmia-
ryiwiększąjednorodnośćuzyskiwanychcząstek.Zko-
lei,dlalaserównanosekundowychmechanizmablacjijest
silniezdominowanyprzezefektytermiczne[1-3,8].
2.4
Optymalizacjaprocesu
mikropróbkowanialaserowego
Każdyprocesoptymalizacjiparametrówpracyprzystaw-
kidomikropróbkowanialaserowegopowinienbyćpro-
wadzonyindywidualniewstosunkudomatrycybada-
nychpróbek.Parametrypracylaseramusząbyćstarannie
dobraneizpraktycznegopunktuwidzenianajwiększy
wpływnaichwybórmają:wielkość,kształtczyniejed-
norodnośćbadanegomateriału.Spośródtrybówprowa-
dzeniaprocesumikropróbkowanianajczęściejwykorzy-
stywaneopcjeto:analizapojedynczychpunktów,raster,
liniaczyprolowaniewgłąb(przyanalizieżnicwskła-
dzieposzczególnychwarstw).Inneparametry,którewy-
magająoptymalizacji,obejmują:rozmiarwiązkilasero-
wejigłębokośćjejwnikaniawpróbkę,warunkiwstępnej
ablacjiwceluusunięciawszelkichzanieczyszczeńpo-
wierzchni,częstotliwośćimpulsówlaseraistośćener-
gii,przepływygazunośnegoigazuwkomorzeablacyjnej
(tj.HelubAr).
Systemydomikropbkowanialaserowegomogą
zostaćskongurowanedodziałaniaprzyżnychdłu-
gościachfali(np.1064,532,355,266,213lub193nm)
iprzyżnychczasachtrwaniaimpulsu(rzęduns,fs).
Zarównotypprzystawkidomikropróbkowanialasero-
wego,jakispektrometrumasnależydostosowaćwzglę-
demrodzajubadanegomateriałuorazjegodostępności.
Wlaboratoriachkryminalistycznychnajpowszechniej
stosowanesąprzystawkidziałającewzakresieultraole-
tuionanosekundowymczasietrwaniaimpulsu(UV-ns),
któresprzężonesązespektrometramimaszanaliza-
toramikwadrupolowymi.Jednaknależyzdawaćsobie
sprawę,żewprzypadkuprowadzeniabadańwymaga-
cychwiększejselektywności,precyzjiirozdzielczości
zasadnewydajesięużycielaserówofemtosekundowym
czasietrwaniaimpulsu,któremogąbyćsprzężone:
(i)zkwadrupolowymispektrometramimaswyposażonymi
wkolizyjneldynamicznekomoryreakcyjne,(ii)zespek-
trometramimaszanalizatoramiczasuprzelotulub(iii)
zsektorowymispektrometramimaszpodwójnymognis-
kowaniem.Jakwcześniejzauważono,przyprowadzeniu
mikropróbkowaniazyciemlaserówfemtosekundowych
mamydoczynieniazmniejszymirozmiaramicząstek,
mniejszymrozpraszaniemenergiiiznacznymogranicze-
niemniepożądanegoefektufrakcjonowania.Bardzopo-
wszechnymtypemlaserawlaboratoriachnaukowychjest
laserimpulsowynacielestałymNd:YAG,gdzieośrodkiem
czynnymjestkryształgranatuitrowo-glinowego(YAG),
domieszkowanytrójwartościowymijonamineodymuNd
[1,3-8].Podstawowezakresyparametrówdeniujących
tentyplaseraprzedstawionowTabeli2.2.
TABELA2020Zakresparametrówpracyprzystawkidomi-
kropróbkowanialaserowegodlaukładuNd:YAG266nm
wsprzężeniuzespektrometriąmasICP
Parametr
Częstotliwość
impulsów
Średnicawiązki
Moclasera
Szybkośćskanowania
(dotyczyjedynie
trybuliniowego)
ugośćtrwania
impulsu
Zakresmas
Rozdzielczośćmas
MM
Badanyobszar
próbki
Typowyzakres
1-20Hz
10-400pm
0-100%(najczęściej<4mJ)
napoziomiepmlszmożliwością
regulacjiwszerokimzakresie
dlalaserówougościfali266nm
lub213nmrzędu5-10ns
5-260mlz
zależyodrodzajuanalizatora,
dlaanalizatorakwadrupolowego
standardowookoło300-400,
dlaanalizatoraczasuprzelotu
nawet>1000(dlaciężkichmas
sięga2000)
standardowopm-mm