Spatial confinement of laser-induced plasma to enhance LIBS sensitivity for trace elements determination in soils

Abstract

To improve analytical figures-of-merit of the single-pulse LIBS for determination of trace elements in soil samples, a new configuration for spatial confinement based on a special designed device described recently in our work (A.M.

Enhancement of optical emission from laser-induced plasmas by combined spatial and magnetic confinement

“…On one hand, the plasma is confined by the magnetic field; on the other hand, the shock wave spreads out at a very high speed, and will be reflected back when encountering walls and will compress the plasma [20]. Combining these two effects, the plasma is compressed into the center, resulting in highly increased collision rates among particles within the plasma which leads to an increase in the number of atoms in high-energy states and, hence, enhanced emission spectra intensity [21,22]. In the past, researchers only studied the plasma confinement effects using either spatial or magnetic confinement.…”

Accuracy improvement of quantitative analysis by spatial confinement in laser-induced breakdown spectroscopy

“…Shen et al used a series of cylindrical pipes with different diameters to confine the plasma and showed that the maximum signal enhancement factor was about 9 [23]. Popov et al reported the confinement effect of plasmas created in a small capped cylindrical chamber whose size was 4 mm by 4 mm, improved the limit of detection (LOD) by two to five times for different elements [24,25]. Our previous research also showed the enhancement of plasmas confined with an aluminum hemispherical cavity, resulting in an enhancement factor of 12 for Mn lines in a substrate with a low Mn concentration [26,27].…”

Ударное Сжатие Лазерной Плазмы Для Увеличения Интенсивности Сигнала При Спектрометрическом Определении Микрокомпонентов В Рудах

“…Поскольку основной интерес представляет не столько общее повы-шение интенсивности эмиссионного сигнала плазмы, сколько улучше-ние чувствительности определения отдельных элементов, нами было рассмотрено отношение сигнала линии Ag I 328.07 nm к шуму. Данный параметр может оказывать большое влияние на воспроизводимость результатов определения, а в литературе приводятся данные о том, что при ударном сжатии плазмы уровень шумов в спектре может увеличиваться до 1.5 раз по сравнению со случаем свободно расши-ряющейся плазмы [11]. Расчет отношения сигнал/шум проводился для интегрального сигнала линии серебра, поскольку, как было показано выше, в этом случае следовало ожидать более значимого улучшения.…”