LIBS Laser Induced Breakdown Spectroscopy

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La Espectroscopia de Plasma Inducida por Láser es una técnica desarrollada a partir del descubrimiento y aplicaciones de la tecnología láser, perfeccionada por la NASA en las misiones espaciales con el fin de identificar los elementos químicos presentes en las muestras analizadas.

La espectroscopia de plasma inducida por láser es un tipo de emisión atómica que emplea como fuente de excitación láseres de alta energía. Una de las grandes ventajas de la técnica es la posibilidad de analizar cualquier sustancia independientemente del estado de agregación, debido a que todos los elementos de la tabla periódica emiten luz cuando son excitados convenientemente. La técnica puede potencialmente identificar la composición elemental de cualquier muestra, estando limitada dicha detección a la sensibilidad y resolución espectral de los espectrómetros y detectores.

Cuando el láser impacta en el objetivo, produce una ablación de una cantidad microscópica del material del orden de nanogramos (ng) a picogramos (pg), generando instantáneamente una pluma de plasma que alcanza temperaturas en torno a los 10.000º C. A estas temperaturas, el material ablacionado se disocia (break down) en iones y átomos excitados. En una primera fase, el plasma emite una radiación electromagnética continua, requiriendo de un breve lapso de tiempo (del orden de 10 µs), para enfriarse lo suficiente como para que en la radiación emitida se reduzca el ruido luminoso de fondo y pueda apreciarse la señal característica formada por las líneas de emisión atómica correspondientes a los elementos presentes. Este retardo entre la producción del plasma y la percepción de las líneas de emisión atómica hacen imprescindible el uso de generadores de retardo para la captación de la señal.

Entre los equipos del IGM se encuentra este instrumento equipado con ablación por láser para determinaciones atómicas de bajo peso molecular, que permite identificar en partes por millón los elementos en el plasma creado. Esta técnica es de carácter destructivo, pero perfeccionada para su uso en el campo gemológico por el IGM, permitiendo la obtención del plasma minimizando la agresión sufrida por la muestra y ocasionando una mínima mancha en la superficie de la gema a investigar detectable únicamente a microscopio, con lo que se minimizan los daños que anteriormente producían este tipo de análisis.