FiberLIBS lab

FiberLIBS lab für Laboranwendungen Bildgebende und ortsauflösende LIBS-Spektroskopie

Die Ermittlung von elementaren Verteilungen auf Materialoberflächen sowie im Tiefenprofil ist für viele industrielle Fragestellungen von Bedeutung. Mit dem ortsauflösenden Elementanalysator FiberLIBS lab können in Kombination mit der FiberLIBS-Messkammer derartige Aufgabenstellungen schnell und komfortabel bearbeitet und so Routineabläufe im Labor zeitlich optimiert werden. Das zu untersuchende Material wird in der Messkammer auf einem Probenträger befestigt. Die Messkammer verfügt über X/Y/Z-Verfahreinheiten, die über Schrittmotoren angesteuert und in der Systemsoftware konfigurierbar sind. Dabei können Schrittweiten bis hinunter in den µm-Bereich generiert werden. Über ein in der Messkammer integriertes Kamerasystem kann der zu vermessende Bereich exakt positioniert und der Messablauf beobachtet werden. Ein intergrierter Autofokus zur Vermessung unebener Oberflächen rundet das Paket ab.
Die Höhenfokussierung des Lasers (z-Richtung) kann manuell über einen integrierten Pilot-Laser oder automatisch über die Systemmsoftware erfolgen. Der in der Messkammer installierte Lasermesskopf ist über ein 5 m langes Glasfaserkabel am FiberLIBS Elementanalysator angeschlossen und kann ohne großen Aufwand aus der Messkammer entnommen werden. Damit besteht für den Anwender der große Vorteil, das FiberLIBS-Messsystem zusätzlich auch für andere Problemstellungen einzusetzen.

Elementanalyse für Proben mit inhomogener Zusammensetzung Beispiel Schlackeprüflinge

Schlackeprüflinge besitzen eine heterogene chemische Verteilung. Um genaue Analysewerte zu generieren, wird die Oberfläche abgerastert und simultan mit LIBS vermessen. Speziell für die Analyse von Standards mit konstantem Durchmesser wird zur Implementierung in die FibeLIBS-Messkammer eine Grundplatte angeboten, die zur Aufnahme von 10 Prüflingen geeignet ist. Im Messsystem hinterlegte Analysemethoden ermitteln die Konzentrationswerte für die zu bestimmenden Elemente. Diese werden simultan zur Messung angezeigt und bei Bedarf in Prüfprotokollen gelistet.

2D-Elementmapping Visualisierung der Elementverteilung

Mittels 2d-Mapping erfolgt die grafische Darstellung der Verteilung der ermittelten Elementkonzentrationen für einen vor definierten Flächenbereich. Damit können ortsaufgelöste Elementkarten von Probenoberflächen erstellt werden. Die Größe des Messbereiches und der Rasterweite werden vor Start der Messung vom Anwender festgelegt. Die Einzelmessungen werden zusammen mit den zugehörigen Koordinaten abgespeichert.

Elementanalyse im Tiefenprofil Visualisierung der Elementverteilung

Durch Mehrfachschuss auf einer Messposition lassen sich Informationen über die Tiefenverteilung der Elemente gewinnen. Mit einer Abtragrate von nur wenigen 10 nm/Schuss wird eine hohe Tiefenauflösung erzielt. Gezielt können Oberflächenkontaminationen analysiert und deren Verteilung visualisiert werden.

Video