Laserindutseeritud plasma spektroskoopia
Laserindutseeritud plasma spektroskoopia (ingl k Laser-induced breakdown spectroscopy, LIBS) on aatomemissioonspektroskoopia meetod, kus kasutatakse aatomi ergastamiseks võimsat laserimpulssi. LIBSi meetodiga tekitatakse võimsa laserimpulsiga uuritava aine pinnal plasma, milles olevate ergastatud aatomite kiirgust uurides saab määrata proovi elemendilise koostise ja kontsentratsioonide suhte. Kuna iga elemendi kiirgusspekter on erinev, saab LIBSiga avastada kõiki elemente, kui on olemas piisava võimsusega laser ning laia spektripiirkonnaga tundlik spektromeeter. LIBSi meetodiga koondatakse uuritavale materjalile laserkiir, mis aurustab väikese koguse ainet ning tekitab plasma, mille temperatuur on üle 100 000 kelvini. Andmete kogumise ajal on temperatuur vahemikus 5000 – 20 000 K. Plasma algfaasis on mõnesaja nanosekundi vältel domineeriv vabade elektronide pidurdumisest ning ioonidega rekombinatsioonist tingitud pideva spektriga kiirgus. Üksikute ioonide spektrijooned on laienenud, mistõttu ei ole võimalik saada infot plasma koostise kohta. Seejärel plasma paisub ülehelikiirusel, jahtub ning elektronid ja ioonid rekombineeruvad, moodustades neutraalseid osakesi. Ergastatud aatomite emissioon saab valdavaks pärast rekombinatsiooni, mil spektrijooned on muutunud kitsamaks ning nende järgi on võimalik määrata atomaarset koostist. Mõõtmisi tehakse harilikult ajavahemikus, kus spektri pidev osa on oluliselt nõrgenenud, kuid aatomite kiirguse spektraaljooned on endiselt nähtavad, tavaliselt 100 ns – 10 μs laservälke lõpust. LIBS on tehniliselt väga sarnane mitmete teiste laseril põhinevate spektroskoopiatega, mis kasutavad suures osas sama riistvara. Sellised tehnikad on Ramani spektroskoopia ja fluorestsentsspektroskoopia. Osa seadmeid suudab kasutada kõiki neid tehnikaid, võimaldades uurida ainet atomaarsel ja molekulaarsel tasandil. Akronüümi LIBS asemel kasutatakse vahel ka LIPSi (laser-indutseeritud plasma spektroskoopia, ingl k laser-induced plasma spectroscopy). Inglise keeles on LIPSil palju erinevaid tähendusi, mistõttu eelistatakse ingliskeelses teadusmaailmas terminit LIBS. Eesti teadlaste tiheda rahvusvahelise koostöö tõttu kasutatakse terminit LIBS ka eestikeelsetes teadusartiklites.