Kekuatan misterius LIBS: Bagaimana laser langsung menghancurkan materi dan mengungkap komposisinya?

Spektroskopi semburan terinduksi laser (LIBS) adalah teknik spektroskopi emisi atom yang menggunakan pulsa laser veľ yang kuat sebagai sumber eksitasi. Sampel diuapkan dan dieksitasi dengan membentuk plasma menggunakan cahaya laser terfokus. Plasma terbentuk ketika cahaya laser terfokus mencapai ambang batas kerusakan optik tertentu, yang biasanya bergantung pada lingkungan dan material target.

Dari tahun 2000 hingga 2010, Laboratorium Penelitian Angkatan Darat AS (ARL) melakukan penelitian tentang potensi perluasan teknologi LIBS, dengan fokus pada pendeteksian material berbahaya.

Aplikasi selama kurun waktu ini meliputi pendeteksian jarak jauh residu bahan peledak dan material berbahaya lainnya, identifikasi ranjau darat plastik, dan karakterisasi material berbagai paduan logam dan polimer. Hasil dari studi ARL menunjukkan bahwa LIBS mungkin dapat membedakan antara material yang berenergi dan tidak berenergi.

Pada tahun 2003, komersialisasi spektrometer resolusi tinggi pita lebar memungkinkan sistem LIBS mendeteksi konsentrasi rendah unsur kimia secara sensitif.

Dari tahun 2000 hingga 2010, penelitian aplikasi LIBS ARL mencakup: pengujian deteksi pengganti Halon, sistem LIBS portabel untuk deteksi timbal dalam tanah dan cat, dan mempelajari emisi spektral aluminium dan aluminium oksida dalam berbagai lingkungan gas, serta menunjukkan kemampuan deteksi dan diskriminasi untuk bahan geologi, tambang plastik, bahan peledak, dan agen perang kimia dan biologi.

Pada tahun 2010-an, LIBS dianggap sebagai salah satu dari sedikit teknik analitis yang dapat digunakan di lapangan hingga tahun 2015, dan penelitian terkini difokuskan pada miniaturisasi dan sistem portabel. Beberapa aplikasi industri LIBS meliputi deteksi campuran material, analisis inklusi dalam baja, analisis terak dalam metalurgi sekunder, analisis proses pembakaran, dan identifikasi efisien dalam tugas pemulihan material tertentu.

LIBS juga banyak digunakan dalam analisis sampel farmasi dan terus berkembang dengan teknik analisis data.

Dalam studi terkini, LIBS telah diteliti sebagai alat analisis makanan yang cepat dan minimal merusak yang cocok untuk analisis kimia kualitatif dan kuantitatif, serta dipertimbangkan untuk digunakan sebagai teknologi analisis proses (PAT) atau alat portabel. Berbagai macam makanan, termasuk susu, produk roti, teh, minyak sayur, air, sereal, tepung, kentang, kurma, dan berbagai jenis daging, telah dianalisis menggunakan LIBS.

Beberapa studi telah menunjukkan potensinya dalam mendeteksi pemalsuan makanan tertentu. LIBS juga telah dievaluasi sebagai teknik pencitraan unsur yang menjanjikan dalam daging. Pada tahun 2019, peneliti dari Universitas York dan Universitas Liverpool John Moores menggunakan LIBS untuk mempelajari sisa-sisa 12 tiram Eropa (Ostrea edulis) dari Pulau Conors, Irlandia. Hasilnya menyoroti penerapan LIBS untuk menentukan perilaku musiman prasejarah dan keanekaragaman hayati. Proses usia dan pertumbuhan.

Perkembangan teknologi ini tidak diragukan lagi bergerak menuju peningkatan kemampuan analitis, baik di bidang militer, industri, atau semua aspek kehidupan.

Teknologi LIBS yang menggunakan laser pulsa pendek secara bertahap telah memasuki bidang penelitian. Metode ini menciptakan kolom plasma dalam gas dengan memfokuskan pulsa laser yang sangat cepat. Plasma bercahaya sendiri yang dihasilkan unggul dalam kontinuitas rendah dan lebar garis kecil. Fenomena ini terjadi karena keseimbangan antara penjepitan intensitas yang disebabkan oleh pulsa laser yang kuat di media padat dan proses fiberisasi, sehingga menghindari proses ionisasi multifoton/terowongan lebih lanjut, yang menunjukkan potensi besar dalam analisis material.

Jadi, seiring berkembangnya teknologi LIBS, apakah kita siap untuk menerima lebih banyak perubahan yang ditimbulkan oleh teknologi laser dan memanfaatkan sepenuhnya potensinya untuk diaplikasikan dalam kehidupan sehari-hari?

Trending Knowledge

Tahukah Anda bahwa LIBS dapat mengidentifikasi bahan peledak dari jarak 100 meter? Apa dasar sains di balik teknologi ini?
Dalam masyarakat yang sangat berteknologi saat ini, ada banyak cara untuk mendeteksi bahan peledak. Di antara teknik-teknik ini, spektroskopi kerusakan terinduksi laser (LIBS) telah menarik banyak per
nan
Dengan peningkatan cepat model bahasa skala besar (LLM), model ini telah mencapai pencapaian yang belum pernah terjadi sebelumnya dalam banyak tugas pemrosesan bahasa alami, memungkinkan kita untuk m
Bagaimana militer AS menggunakan teknologi LIBS untuk merintis jalan baru dalam pendeteksian bahan berbahaya?
Teknologi spektroskopi kerusakan terinduksi laser (LIBS) menjadi pengubah permainan bagi militer AS dalam mendeteksi bahan berbahaya. Teknologi ini, yang merangsang sampel dengan pulsa laser berenergi

Responses