Detection of laser-produced tin plasma emission lines in atmospheric environment by optical emission spectroscopy technique

Abstract

A spectroscopic study on laser-produced tin plasma utilizing the optical emission spectroscopy (OES) technique is presented. Plasma is produced from a solid tin target irradiated with pulsed laser in room environment. Electron temperature is determined at different laser peak powers from the ratio of line intensities, while electron density is deduced from Saha-Boltzmann equation. A limited number of suitable tin lines are detected, and the effect of the laser peak power on the intensity of emission lines is discussed. Electron temperatures are measured in the range of 0.36 eV-0.44 eV with electron densities of the order 1017 cm -3 as the laser peak power is varied from 11 MW to 22 MW.

The Effect of Gas Flow on Plasma Parameters Induced by Microwave

“…In this method, several spectral lines are considered (represent ArI); all of these lines have a similar lower energy level E i with different upper energy levels E k . Five lines have been chosen (696.54, 763.51, 772.37, 801.47 and 811.53) nm (9). Table 1 lists argon lines considered with their spectroscopic data; these values of the parameters have been taken from NIST(10).…”

Calculating Parameters for Se and Tin Plasmas Produced by Pulsed Nd: YAG Laser

“…Generating of plasma by high energy laser pulse's reaction with a metal surface to analyze [2]. Analytical plasma is stimulated when vaporized and excited by laser pulses during bombardment of the target element [3].…”

Desarrollo de un sistema LIBS basado en un espectrómetro de bajo cos-to con potenciales aplicaciones al análisis de objetos arqueológicos de oro, plata y cobre

“…Diagrama esquemático de un sistema básico de espectroscopia de plasmas inducidos por láser (LIBS) Fuente: Harmon et al,2019 Respecto al instrumental utilizado en la técnica LIBS existe una variedad de arreglos que van desde los mas sofisticados y costosos que incluyen equipos tales como: espectrómetros de alta resolución con camaras ICCD, láseres pulsados de alta potencia y camaras de alto vacio para las muestras ( Cremers & Radziemski, 2013;Musazzi & Perini, 2014) hasta los equipos portátiles que tienen menos resolución pero son mas económicos y transportables para análisis in situ (Rakovský et al, 2014;Senesi et al, 2021;Rai & Thakur, 2020;Scheeline & Chan, 2022). En la busqueda de nuevas alternativas de sistemas LIBS de bajo costo con equipos de espectroscopia general y revisando la literatura especializada encontramos que el miniespectrómetro HR-HR4000 CG-UV-NIR de Ocean Insight, que es usado generalmente para la obtención de espectros de absorción UV-Vis; también ha sido adaptado para otras aplicaciones tales como: la obtención de espectros de reflectancia (Salem et al, 2008), espectros de transmitancia de biopolimeros (Puscaselu et al, 2019); estudio plasmas de estaño (Aadim, 2017); estudio de plasmas de plomo dopado con oxido de cobre (Jihad & Aadim, 2018), estudio de plasma de óxido de plomo a diferentes energías (Hassan et al 2019), estudio de plasmas de sulfuro de plomo (Abbas et al 2021), estudio de plasma de seleniuro de zinc (Abdaalameer et al, 2021), espectros de emisión de CdTe (Naeema et al, 2020) y la identificación de líneas espectrales atómicas características de oro, plata y cobre (Camacho, 2022). En el presente trabajo hemos logrado adaptar un mini espectrómetro HR-4000 CG-UV-NIR de Ocean Insight junto a un láser pulsado de Nd:YAG de 1064 nm conformando un sistema LIBS para el análisis elemental de metales como el oro, plata y cobre y sus aleaciones.…”