LIBS est l'acronyme de Laser Induced Breakdown Spectroscopy (spectroscopie par claquage induit par éclair laser). Ça a l’air génial, mais comment ça marche ?
En bref, la technologie LIBS derrière la solution Micral™ pour l’analyse par élément est alimentée par un laser à impulsions à haute énergie qui focalise les impulsions laser sur la surface de l’échantillon. Chaque impulsion laser est suffisamment puissante pour ioniser l’échantillon, c’est-à-dire le décomposer de l’état solide à l’état liquide et enfin à l’état plasma. Un spectromètre UV détecte l’intensité du signal émis par chaque élément dans la phase plasma, fournissant des données précises sur la concentration minérale dans l’échantillon.
Le processus de l’impulsion laser à l’émission de plasma dure environ une microseconde et pour une seule mesure d’échantillon, 6 000 impulsions laser sont délivrées à l’échantillon.
Du plasma aux données
Le plasma induit par l’impulsion laser émet un rayonnement où chaque élément du système périodique possède sa propre signature de rayonnement unique sous la forme de lignes d’émission. À la première approximation, la force d’une ligne d’émission d’élément est proportionnelle à la concentration de l’élément dans l’échantillon. Par exemple, une concentration élevée de calcium dans un échantillon produit des lignes d’émission de Ca fortes, tandis qu’une faible concentration de Ca produit des lignes d’émission de Ca faibles. Illustration : ci-dessous, nous montrons le rapport signal/longueur d’onde pour une mesure LIBS d’ensilage d’herbe. Quelques lignes d’émission d’éléments connues sont mises en surbrillance.
L’analyseur Micral™ LIBS traduit ces spectres en données applicables qui définissent la concentration minérale dans chaque échantillon à l’aide d’algorithmes mathématiques.
Haute précision garantie par le pressage et la saisie
Avant l’analyse, chaque échantillon est pressé dans un granulé. La granulation améliore la qualité des spectres produits, car la mesure LIBS nécessite une surface d’échantillon plane et dure. Si la surface n’est pas plane, cela affectera considérablement la qualité du spectre, car la mesure n’est pas toujours au point focal du faisceau laser. Si la surface n’est pas dure, la force explosive de l’ablation laser induira une surface d’échantillon inégale.
Après la granulation, les échantillons sont saisis. La saisie améliore les forces de la ligne d’émission des éléments, c’est-à-dire le niveau de quantification. En outre, la saisie réduit l’effet de matrice d’échantillon, ce qui améliore la précision de la modélisation de prédiction.
Technologie laser à impulsions de précision
Le laser pulsé accumule un niveau élevé d’énergie qui est libérée sur l’échantillon à travers une lentille de focalisation qui intensifie la lumière avant d’atteindre l’échantillon. L’irradiance à la surface de l’échantillon, pour chaque impulsion laser, est suffisamment élevée pour ioniser le matériau de l’échantillon, créant ainsi un plasma. Le rayonnement du plasma est détecté par le spectromètre.
Le laser a un taux de répétition de 200 impulsions par seconde et le spectromètre collecte des sous-scans pendant 30 secondes. Les sous-scans sont moyennés dans un scan d’échantillon final, après suppression des scans défectueux.
L’avantage de la technologie LIBS : une analyse élémentaire rapide, sûre et précise
Les méthodes de test actuelles pour l’analyse par élément sont connues pour être chronophages, nécessiter de nombreuses étapes, des opérateurs qualifiés, des installations de laboratoire modernes avec des hottes aspirantes ainsi que l’utilisation de produits chimiques dangereux et de gaz coûteux. La solution Micral™ LIBS change la donne en accélérant considérablement la capacité de test et en rendant la technologie LIBS accessible aux laboratoires occupés à la recherche de nouvelles façons d’améliorer le délai d’obtention des résultats et d’extrapoler l’analyse par élément.
- Des résultats valides pour 12 éléments clés tels que le calcium, le magnésium ou le phosphore avec un temps de réponse de seulement trois minutes pour les échantillons secs et broyés.
- La facilité d’utilisation permet à toute personne travaillant en laboratoire d’effectuer un test valide sans avoir besoin d’une formation spéciale.
- Aucun produit chimique ni consommable n’est requis pour la préparation ou l’analyse des échantillons.
- Passeur d’échantillons inclus pour une analyse sans surveillance et un rendement encore plus élevé.
