The article describes automation of 2-dimensional surface analysis in the aparature for laser spectroscopy (LIBS). Such analysis give us 2D map of presented chemical elements. The main part is dedicated to algorithm choosing suitable for evaluation of the image sharpness. Digital camera and ablation laser share the same focusing optics, so knowing the exact image sharpness it is possible to set sample object to focal plane. There are theoretically described and experimentaly tested different kinds of methods how to obtain a relative sharpness number: gradient based method and methods working in frequency domain. Digital noise phenomenon is also discussed. As an output a selection of suitable method has been made with respect to its speed, accuracy and durability against digital noise. and Článek popisuje řešení automatizace dvourozměrné povrchové analýzy v zařízení pro laserovou spektroskopii (LIBS), jejímž výsledkem je 2D mapa přítomnosti chemických prvků. Hlavní část je věnována výběru algoritmu pro opětovné nastavení mapovaného vzorku do ohniskové roviny objektivu, který zároveň slouží k fokusaci laserového svazku. Děje se tak pomocí analýzy ostrosti snímku vzorku. Teoreticky jsou rozebrány a experimentálně otestovány různé metody vyhodno cení ostrosti snímku, a to metoda gradientní a metody pracující s frekvenčním spektrem obrazu. Článek se zabývá také problematikou filtrace digitálního šumu. Výstupem je volba vhodného algoritmu s ohledem na rychlost, přesnost a odolnost vůči digitálnímu šumu.
Lase Induced Brakdown Spectroscopy (LIBS) and Laser Ablation Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry (LA-ICP-MS) were utilized for microspatian nallyses of a fossil bear (Ursus arctos) tooth dentine. The distribution of selected trace elemnts (Sr, Ba, Fe) was measured on a 26 mm x 15 mm large and 3 mm thick transversal cross section of canine tooth, The Na and Mg content together with the distribution of matrix elemnts (Ca, P) was aslo monitored within this area. It is shown that LIBS, similarly to LA-ICP-MS can be successfully utilized for fast, spatially-resolved analysis of fossi teeth samples. Rate of Sr and Ca, Sr and Ba tracers were recognized and it is possible to say, thet these elemnts are changing its concentration in according to the seasonal increments of dentine. The concetration is lower in winter, when the bear is in his hibernation, contrary to summe, which is affuent for its substances. Secondly,concentration of Sr. shows us a seasonal migration between the place of hibernating and territory where bear searched for feed. From measurement of concentrations it is possible to claim, that the bear was hunted in his season of searching for feed, when he was ensuring his fat reserfe for winter. From archaeological pint of iew, on the base of these measurements it was possible to reconstract the ehtology of the fossil brown bear, i.e the nutrition, health and migration., Miriam Nývltová Fišáková ... [et al.]., and Obsahuje seznam literatury
Laser-induced breakdown spectroscopy (LIBS) is currently a progressively developing technique providing fast and flexible elemental analysis of various types of materials. For applications, which demand to determine of C, S or P, a detection of vacuum ultraviolet (VUV) radiation is required. Analysis of ferrous alloys is among them. Article describes the design of the VUV module for the interaction chamber of the LIBS setup in Laboratory of Laser Spectroscopy, Institute of Physical Engineering, Faculty of Mechanical Engineering, Brno University of Technology. Results of the LIBS analysis of carbon detection in low-alloyed steel samples is presented. and Spektroskopie laserem buzeného plazmatu (LIBS - z anglického Laser-Induced Breakdown Spectroscopy) je v současnosti dynamicky se rozvíjející metoda, poskytující rychlou a flexibilní prvkovou analýzu mnoha různých typů materiálů. Pro aplikace vyžadující stanovení prvků, jako jsou C, S, P, je nutno využít detekci záření v hluboké ultrafialové oblasti (VUV). Mezi tyto aplikace patří i analýza železných slitin. Článek popisuje konstrukci VUV modulu pro interakční komoru aparatury LIBS v Laboratoři laserové spektroskopie na Ústavu fyzikálního inženýrství (ÚFI) Fakulty strojního inženýrství (FSI) Vysokého učení technického v Brně (VUT). Prezentovány jsou výsledky LIBS analýzy využitím VUV modulu na příkladu analýzy uhlíku v nízkolegovaných ocelích.
The paper deals with an overview of current methods for standoff detection of explosives. In the first part, there are given basic information on explosives and their properties which are important for the detection, namely the chemical composition, the vapor pressure and spectral characteristics. The main part is devoted to laser methods suitable for standoff detection of explosives - Laser-induced breakdown spectroscopy (LIBS), Raman spectroscopy, coherent anti-Stokes Raman spectroscopy (CARS), photofragmentation followed by laser-induced fluorescence (PF-LIF) and pulsed laser fragmentation mid-IR spectroscopy (MIR-PF). The last part is devoted to a brief comparison of these methods. and Článek se zabývá přehledem současných metod pro vzdálenou detekci výbušnin. V první části jsou poskytnuty základní informace o výbušninách a jejich vlastnostech důležitých pro detekci, tedy zejména o chemickém složení, tenzi par a spektrálních vlastnostech. Hlavní část článku je věnována laserovým metodám vhodným pro vzdálenou detekci výbušnin - spektroskopii laserem buzeného plazmatu (LIBS), Ramanově spektroskopii, koherentní anti-Stokesově-Ramanově spektroskopii (CARS), fotofragmentaci následované laserem indukovanou fluorescencí (PF-LIF) a mid-IR spektroskopii pulzní laserové fragmentace (MIR-PF). Poslední část článku je věnována stručnému srovnání těchto metod.
The laser-induced breakdown spectroscopy (LIBS) is an atomic emission based method, which is currently becoming more popular. Speed and multi-elemental analysis are some of the main advantages of this method. Higher limits of detection (LOD) in comparison to other atomic analytical methods, such as X-ray fluorescence spectrometry (XRF) and inductively coupled plasma based methods, are some of the limitations of this method. The application of nanoparticles on the surface of studied sample, so called Nanoparticle Enhanced Laser-Induced Breakdown Spectroscopy (NELIBS), is one of the ways to achieve improvement of the limits of detection while preserving the main advantages of the LIBS method. In this paper the improvement of detection limits by application of silver nanoparticles on the surface of studied sample is presented in comparison to the classical LIBS method. At the same time, the effect of two different Nd:YAG laser wavelengths, 532 nm and 1064 nm, on the LOD’s improvement of selected elements of studied samples is investigated for LIBS and NELIBS experiments. In the end of the paper, the parameters of craters (diameter and volume) are investigated for both chosen ablation laser wavelengths. and Spektrometria laserom budenej (mikro)plazmy (LIBS) je metódou atómovej emisnej spektrometrie, ktorá v súčasnosti naberá na popularite. Medzi hlavné výhody tejto metódy patria rýchlosť a viacprvková analýza. K obmedzeniam metódy patria o niečo vyššie limity detekcie (LOD) oproti ostatným prvkovým analytickým metódam, ako sú napr. rentgenová fluorescenčná spektrometria (XRF) a metódy indukčne viazanej plazmy (ICP). Jedným zo spôsobov, ako dosiahnuť zníženie limitov detekcie pri zachovaní hlavných výhod metódy, je aplikácia nanočastíc na povrch študovanej vzorky, tzv. nanočasticami zosilnená spektrometria laserom budenej (mikro)plazmy (NELIBS).V tejto práci je prezentované zlepšenie detekčných limitov pri aplikácii strieborných nanočastíc na povrch študovaných vzoriek v porovnaní s klasickou LIBS metódou. Súčasne je sledovaný aj vplyv dvoch rôznych vlnových dĺžok Nd:YAG lasera, 532 nm a 1064 nm, na zlepšenie LOD vybraných prvkov študovaných vzoriek v LIBS a NELIBS experimente. Nakoniec boli sledované parametre kráterov, priemer a objem, a to v porovnaní LIBS vs. NELIBS pre obe vybrané vlnové dĺžky ablačných laserov.