レーザー誘起破壊分光法 (LIBS) 技術は、米軍にとって危険物質の検出において大きな変革をもたらしつつあります。高エネルギーレーザーパルスでサンプルを励起するこの技術は、特に爆発物、化学兵器、生物学的脅威を特定することが重要な軍事用途において、化学物質を迅速かつ正確に特定することができます。
LIBS テクノロジーは、数百メートルの距離にある複数の物質を非接触で識別できます。これは危機管理において非常に重要です。
2000 年から 2010 年にかけて、米国陸軍研究所 (ARL) は、危険物の検出に焦点を当てて、LIBS テクノロジーに関する広範な研究を実施しました。この技術は、距離感知、爆発性残留物の検出、その他の危険物質の識別の可能性を示しています。 ARL の研究によると、LIBS はエネルギー物質と非エネルギー物質を効果的に区別できます。
この期間中に、この研究機関は、低濃度の化学元素を検出できる高解像度の広湾分光計も開発し、LIBS システムの感度をさらに高めました。たとえば、研究室では、土壌や塗料中の鉛を検出するポータブル LIBS システムをテストし、さまざまなガス環境におけるアルミニウムと酸化アルミニウムのスペクトル放射を研究しました。
LIBS テクノロジーの開発により、材料検出の精度が向上するだけでなく、危険な環境における柔軟性も大幅に向上します。
2010 年代には、LIBS のアプリケーションの探索がより小型でポータブルなシステムに向けて発展し、さまざまな状況でのアプリケーションがより実用的になりました。たとえば、材料混合問題の検出や金属冷却プロセスの分析など、LIBS の産業用途に研究が焦点を当て始めています。
この期間中、科学者は LIBS での短いレーザー パルスの応用に関する詳細な研究を実施しました。短パルスで励起すると、より正確な範囲でプラズマが生成され、連続光の影響が軽減されるため、材料のより正確な分析が可能になります。
LIBS は、短パルスを使用することで高密度プラズマでの実現可能性を示し、センサーの認識能力を大幅に向上させました。
さらに、食品分析における LIBS テクノロジーの可能性も積極的に探求されています。この技術は、牛乳、パン、その他の食品の定性的および定量的分析を実行し、異物混入の可能性がある問題を検出できる、迅速かつ破壊性を最小限に抑えた食品品質分析ツールとみなされています。
LIBS テクノロジーの継続的な開発により、特に危険物の検出の分野において、より革新的なアプリケーションが将来的に導入されることは間違いありません。このような変化するニーズの下で、米軍は新たな課題に対して効果的な技術的対応をどのように採用しているのでしょうか?