Sestava pro LIBS spektroskopii

Rozšíření stávajícího ablačního zařízení za účelem přesného zaměření svazku ablačního laseru typu Nd:YAG na základní a druhé harmonické frekvenci, přesné kontroly oblasti ablované tímto laserem, přesné kontroly oblasti sběru optického signálu z ablační plumy a precizního pohybu většími vzorky.

Systém dodaný jako jediný unikátní celek musel být kompatibilní s technickými parametry stávajícího zařízení, tj. rozměry ablační komory, spektrálního rozsahu ablačního laseru a optického systému spektrometru.

Stávající ablační systém se sestával z vysoce rozlišujícího spektrografu echelle (ESA WIN 4000, LLA Instruments GmBH, SRN) a na zakázku dříve objednané a vyrobené vakuové komory (Vakuum Praha s.r.o., ČR).

V září 2019 jsme pro Ústav fyzikální chemie J. Heyrovského AV ČR realizovali návrh, výrobu a dodání sestavy pro LIBS spektroskopii. Jednalo se o rozšíření stávající sestavy (Nd:YAG laser, vakuová komora, spektrograf) pro spektroskopii laserem buzeného plazmatu s optickou dráhou uvnitř vakuové komory, se zaostřovací optikou pro laser, posuvem vzorků v osách XYZ a náhledovou kamerou umožňující přesné zaměření laserového paprsku na povrch vzorku.

Programovatelný pohyb vzorků pomocí posuvů zároveň umožňuje provádění povrchové analýzy a tvorbu 2D map (případně v kombinaci s hloubkovým profilováním i 3D map) prvkové distribuce ve vzorku.

Sestava je vybavena optickou soustavou pro sběr záření mikroplazmatu a jeho analýzu pomocí spektrografu vně vzorkové komory. Dále i řídící elektronikou a softwarem, které umožňují programování automatického posunu vzorku.

Parametry zařízení

• Automatické polohování vzorku s rozsahem 75 mm ve všech osách (rozlišení pod 1 um), nosnost 2 kg
• Krytá optická dráha, vedení laserového svazku na vzorek
• Motorizované řízení polohy ohniska s rozsahem 3 cm (rozlišení 8 nm)
• Motorizované řízení polohy optiky pro sběr optického signálu
• Sestava umístěna na breadboardu se sítí M6 závitů, snadné vyjmutí celého experimentu z vakuové komory a použití komory pro jiný experiment
• Náhledová kamera pro přesnou lokalizaci analyzovaného místa na vzorku