Abstrato

Tecnologia de laser ablativo UV profundo: uma revisão técnica

Pillay AE, Stephen S, Elkadi M e Vukusic S

A tecnologia de laser ablativo tem sido usada com sucesso como uma ferramenta em aplicações científicas, particularmente para avaliar a homogeneidade de materiais e para amostras de perfil de profundidade com o objetivo de atingir a distribuição elementar em níveis de subsuperfície. Microfeixes pulsados ??atingem um alvo com precisão pontual e produzem informações de elementos traço tanto espacialmente quanto no substrato. Explorar diferentes estratos de uma amostra pode produzir dados sobre impurezas enterradas profundamente dentro da matriz da amostra. Isso é particularmente importante em casos em que impurezas ocultas podem fazer a diferença no desempenho de certas amostras, como semicondutores ou espécimes biomédicos. Efeitos estocásticos, como formação imperfeita de crateras, pulsos de energia erráticos e desvio imprevisível na energia do feixe podem afetar significativamente os resultados de aplicações de pesquisa. Essas características técnicas são controladas por software sofisticado, que desempenha um papel importante na estabilização do instrumento. As amostras são geralmente heterogêneas por natureza, como rochas, núcleos de reservatórios e estruturas de concreto, e a heterogeneidade da amostra, portanto, é um fator que impede a adoção do protocolo convencional para padronização da técnica. Amostras moles, como géis e ceras, podem passar por padronização sob condições especiais. No entanto, a técnica é amplamente semiquantitativa para sólidos e é particularmente atraente para explorar a homogeneidade de alvos sólidos, o que reflete o nível de distribuição elementar dentro da matriz da amostra. A unidade de laser é acoplada a um instrumento Perkin Elmer ICP-MS e a manutenção de parâmetros de operação consistentes é crucial para resultados precisos e reproduzíveis. O comprimento de onda do feixe de laser está na região UV profunda e o sistema é operado com um feixe de 213 nm de diâmetro variável entre 5-100 μm, fluxo de gás de 0,8 L/min, taxa de pulso de energia de 60 MHz e energia do feixe entre 30-60%. Comparada a outras técnicas instrumentais atuais, a tecnologia de laser ablativo é superior para perfil de profundidade e análise de superfície.