Spectroscopie sur plasma induit par laser (LIBS)

Le LIBS (Laser-Induced Breakdown Spectroscopy) est une technique d'analyse chimique élémentaire rapide, sans contact et micro-destructive qui permet de connaître la composition des matériaux analysés. Elle consiste à focaliser un laser sur une surface afin de générer un plasma dont l'émission optique est analysée à l'aide d'un spectromètre.


Matériel utilisé

Le système portable est le système SciAps Z 300 GeoChem Pro qui utilise un laser Nd:YAG fonctionnant à 1064 nm avec une énergie inférieure à 6 mJ/pulse et une fréquence de 50 Hz. La gamme spectrale est comprise entre 190 et 950 nm (en continu), avec une ou plusieurs lignes pour tous les éléments du tableau périodique.

Principe de fonctionnement

L'analyse consiste à focaliser une impulsion laser sur la surface d'un échantillon, ce qui conduit à la formation d'un plasma composé d'électrons libres, d'atomes et d'ions excités. En se désexcitant les atomes et les ions émettent des photons dont la longueur d'onde est caractéristique de l'élément chimique. La lumière émise par le plasma est alors recueillie et analysée par un spectromètre. Les lignes d'émission détectées sont utilisées pour identifier les éléments présents dans l'échantillon (analyse qualitative). Leur intensité peut également être mesurée et comparée à celle mesurée pour une gamme d'échantillons de concentration connue, afin de mesurer la composition élémentaire de l'échantillon (analyse quantitative). Enfin, le spectre global peut être utilisé pour déterminer la nature de l'échantillon, généralement à l'aide de méthodes analytiques multivariées (reconnaissance matérielle).