Abstracto

Tecnología láser ablativa de rayos ultravioleta profundos: una revisión técnica

Pillay AE, Stephen S, Elkadi M y Vukusic S

La tecnología láser ablativa se ha utilizado con éxito como herramienta en aplicaciones científicas, en particular para evaluar la homogeneidad de los materiales y para perfilar la profundidad de las muestras con el objeto de obtener la distribución de los elementos en los niveles del subsuelo. Los microhaces pulsados ??inciden en un objetivo con una precisión milimétrica y producen información elemental traza tanto espacialmente como en el sustrato. La exploración de diferentes estratos de una muestra puede producir datos sobre las impurezas enterradas en las profundidades de la matriz de la muestra. Esto es particularmente importante en los casos en que las impurezas ocultas pueden marcar la diferencia en el rendimiento de ciertas muestras, como semiconductores o muestras biomédicas. Los efectos estocásticos, como la formación imperfecta de cráteres, los pulsos de energía erráticos y la deriva impredecible en la energía del haz, podrían afectar significativamente los resultados de las aplicaciones de investigación. Estas características técnicas están controladas por un software sofisticado, que desempeña un papel destacado en la estabilización del instrumento. Las muestras suelen ser heterogéneas por naturaleza, como rocas, núcleos de yacimientos y estructuras de hormigón, y la heterogeneidad de la muestra, por lo tanto, es un factor que impide la adopción de un protocolo convencional para la estandarización de la técnica. Las muestras blandas, como geles y ceras, pueden someterse a estandarización en condiciones especiales. Sin embargo, la técnica es en gran medida semicuantitativa para sólidos y es particularmente atractiva para explorar la homogeneidad de objetivos sólidos, que refleja el nivel de distribución elemental dentro de la matriz de la muestra. La unidad láser está acoplada a un instrumento Perkin Elmer ICP-MS y el mantenimiento de parámetros de operación consistentes es crucial para obtener resultados precisos y reproducibles. La longitud de onda del haz láser está en la región ultravioleta profunda y el sistema funciona con un haz de 213 nm de diámetro variable entre 5 y 100 μm, flujo de gas de 0,8 L/min, frecuencia de pulso de energía de 60 MHz y energía del haz entre 30 y 60 %. En comparación con otras técnicas instrumentales actuales, la tecnología láser ablativa es superior para el perfilado de profundidad y el análisis de superficies.