zhpsЖурнал прикладной спектроскопииZhurnal Prikladnoii Spektroskopii0514-7506B. I. Stepanov Institute of Physics of the National Academy of Scienceszhps-1229Research ArticleАННОТАЦИИ АНГЛОЯЗЫЧНЫХ СТАТЕЙABSTRACTS ENGLISH-LANGUAGE ARTICLESОпределение состава сплавов золота методом спектроскопии лазерно-индуцированной плазмы с использованием алгоритма согласования экспериментальных и рассчитанных значений электронной плотностиDetermination of the Gold Alloys Composition by Laser-Induced Plasma Spectroscopy Using an Algorithm for Matching Experimental and Calculated Values of Electron Number DensityFarooqZ.FarooqZ.

Лахор

Lahore

zahidv13@hotmail.comAliR.AliR.

Исламабад

Islamabad

AhmedN.AhmedN.

Музаффарабад

Muzaffarabad

FahadM.FahadM.

Исламабад, Абботтабад

Islamabad;

Abbottabad

Ul AhmadA.Ul AhmadA.

Фейсалабад

Faisalabad

YaseenM.YaseenM.

Лахор

Lahore

MahmoodM. H.R.MahmoodM. H. R.

Лахор

Lahore

HussainS.HussainS.

Лахор

Lahore

RehanI.RehanI.

Пешавар

Peshawar

KhanM. Z.KhanM. Z.

Исламабад

Peshawar

JanT.JanT.

Исламабад

Islamabad

QayyumM. A.QayyumM. A.

Лахор

Lahore

AfzalM.AfzalM.

Лахор

Lahore

MahrM. S.MahrM. S.

Фейсалабад

Faisalabad

ShafiqueM.ShafiqueM.

Фейсалабад

Faisalabad

Отделение физики Образовательного университетаDepartment of Physics, Division of Science & Technology, University of EducationУниверситет Куэйд-и-АзамDepartment of Physics, Quaid-e-Azam UniversityУниверситет Азад Джамму и КашмираDepartment of Physics, University of Azad Jammu and KashmirУниверситет COMSATSDepartment of Electrical and Computer Engineering, COMSATS University, Abbottabad CampusМеждународный университет РифаDepartment of Physics, Riphah International University, Faisalabad CampusОбразовательный университетDepartment of Chemistry, Division of Science & Technology, University of EducationОтделение физики Исламского колледжаDepartment of Physics, Islamia College UniversityУниверситет имени Алламы ИкбалаDepartment of Physics, Allama Iqbal Open UniversityОтдел науки и технологий Образовательного университетаDepartment of Mathematics, Division of Science & Technology, University of EducationСельскохозяйственный университетDepartment of Physics, University of Agriculture202304022023901115115Copyright © Farooq Z., Ali R., Ahmed N., Fahad M., ul Ahmad A., Yaseen M., Mahmood M.H., Hussain S., Rehan I., Khan M.Z., Jan T., Qayyum M.A., Afzal M., Mahr M.S., Shafique M., 20232023Farooq Z., Ali R., Ahmed N., Fahad M., ul Ahmad A., Yaseen M., Mahmood M.H., Hussain S., Rehan I., Khan M.Z., Jan T., Qayyum M.A., Afzal M., Mahr M.S., Shafique M.Farooq Z., Ali R., Ahmed N., Fahad M., ul Ahmad A., Yaseen M., Mahmood M.H., Hussain S., Rehan I., Khan M.Z., Jan T., Qayyum M.A., Afzal M., Mahr M.S., Shafique M.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://zhps.ejournal.by/jour/article/view/1229

Лазерно-искровая эмиссионная спектроскопия (LIBS) применена для качественного и количественного анализа сплавов золота. Для генерации плазмы на поверхности сплавов золота использован импульсный Nd:YAG-лазер с удвоенной частотой излучения. Температуры плазмы золота и меди рассчитаны с помощью графиков Больцмана, электронная плотность — с помощью уравнений Саха–Больцмана. Эффект самопоглощения в спектрах лазерно-индуцированного излучения оценен для коррекции интенсивности спектральных линий. Комбинированием подхода сохранения электронной плотности (ENDС) с LIBS разработан алгоритм определения состава сплавов золота путем сопоставления теоретических рассчитанных и полученных из LIBS-спектров значений электронной плотности. Сравнение результатов, полученных методом ENDС-LIBS и с помощью обычного подхода LIBS без калибровки и другого общепринятого аналитического подхода энергодисперсионного рентгеновского анализа, показало перспективность подхода ENDС-LIBS для анализа LIBS-спектров сплавов золота. 

Laser-induced breakdown spectroscopy (LIBS) was applied for qualitative and quantitative analysis of gold alloys. A frequency double-pulsed Nd:YAG laser was used to generate plasma on the surface of gold alloys. The plasma temperatures of gold and copper were calculated using Boltzmann plots whereas electron number densities were determined via Saha–Boltzmann equations. The effect of self-absorption in the laserinduced emission spectra was evaluated for correction in the intensity of spectral lines. By combining electron number density conservation approach (ENDC) with LIBS, an algorithm for gold alloys composition determination was derived by matching the theoretically derived ratios of the number densities and the experimentally obtained ratios of the number densities extracted from LIBS spectra. The results of ENDC-LIBS approach were compared with those estimated by a conventional calibration-free LIBS approach and other established analytical technique energy dispersive X-ray. The results clearly demonstrated that ENDC-LIBS methodology appeared to be very promising for analysis of LIBS spectra of gold alloys. 

лазерно-искровая эмиссионная спектроскопиясплавы золоталазерноиндуцированная плазмасамопоглощениеподход сохранения электронной плотностиlaser-induced breakdown spectroscopygold alloyslaser-induced plasmaself-absorptionelectron number density conservation approachFinancial support for this work was provided by the Higher Education Commission of Pakistan (NRPU Project No. 8884).ReferencesL. J. Radziemski, D. A. Cremers, Handbook of Laser-Induced Breakdown Spectroscopy, John Wiley & Sons, 1, 1–4 (2006).L. J. Radziemski, D. A. Cremers, Handbook of Laser-Induced Breakdown Spectroscopy, John Wiley & Sons, 1, 1–4 (2006).M. Fahad, Z. Farooq, M. Abrar, Appl. Opt., 58, No. 13, 3501–3508 (2019).M. Fahad, Z. Farooq, M. Abrar, Appl. Opt., 58, No. 13, 3501–3508 (2019).C. Aragon, J. A. Aguilera, F. Penalba, Appl. Spectrosc., 53, No. 10, 1259–1267 (1999).C. Aragon, J. A. Aguilera, F. Penalba, Appl. Spectrosc., 53, No. 10, 1259–1267 (1999).P. Fichet, D. Menut, R. Brennetot, E. Vors, A. Rivoallan, Appl. Opt., 42, No. 30, 6029–6035 (2003).P. Fichet, D. Menut, R. Brennetot, E. Vors, A. Rivoallan, Appl. Opt., 42, No. 30, 6029–6035 (2003).V. Burakov, S. Raikov, Spectrochim. Acta B: At. Spectrosc., 62, No. 3, 217–223 (2007).V. Burakov, S. Raikov, Spectrochim. Acta B: At. Spectrosc., 62, No. 3, 217–223 (2007).E. Tognoni, G. Cristoforetti, S. Legnaioli, V. Palleschi, A. Salvetti, M. Müller, U. Panne, I. Gornushkin, Spectrochim. Acta B: At. Spectrosc., 62, No. 12, 1287–1302 (2007).E. Tognoni, G. Cristoforetti, S. Legnaioli, V. Palleschi, A. Salvetti, M. Müller, U. Panne, I. Gornushkin, Spectrochim. Acta B: At. Spectrosc., 62, No. 12, 1287–1302 (2007).A. Ciucci, M. Corsi, V. Palleschi, S. Rastelli, A. Salvetti, E. Tognoni, Appl. Spectrosc., 53, No. 8, 960–964 (1999).A. Ciucci, M. Corsi, V. Palleschi, S. Rastelli, A. Salvetti, E. Tognoni, Appl. Spectrosc., 53, No. 8, 960–964 (1999).J. Yang, X. Li, J. Xu, X. Ma, Appl. Spectrosc., 72, No. 1, 129–140 (2018).J. Yang, X. Li, J. Xu, X. Ma, Appl. Spectrosc., 72, No. 1, 129–140 (2018).Z. Farooq, R. Ali, U. S. Qurashi, M. H. Mahmood, M. Yaseen, M. A. Qayyum, M. N. Hussain, S. M. Shah, T. Jan, Phys. Plasmas, 25, No. 9, 093106 (2018).Z. Farooq, R. Ali, U. S. Qurashi, M. H. Mahmood, M. Yaseen, M. A. Qayyum, M. N. Hussain, S. M. Shah, T. Jan, Phys. Plasmas, 25, No. 9, 093106 (2018).M. Fahad, Z. Farooq, M. Abrar, K. H. Shah, T. Iqbal, S. Saeed, Laser Phys., 28, No. 12, 125701 (2018).M. Fahad, Z. Farooq, M. Abrar, K. H. Shah, T. Iqbal, S. Saeed, Laser Phys., 28, No. 12, 125701 (2018).J. Gomba, C. D'Angelo, D. Bertuccelli, G. Bertuccelli, Spectrochim. Acta B: At. Spectrosc., 56, No. 6, 695–705 (2001).J. Gomba, C. D'Angelo, D. Bertuccelli, G. Bertuccelli, Spectrochim. Acta B: At. Spectrosc., 56, No. 6, 695–705 (2001).V. V. Kogan,M.W. Hinds, G. I. Ramendik, Spectrochim. Acta B: At. Spectrosc., 49, No. 4, 333–343 (1994).V. V. Kogan,M.W. Hinds, G. I. Ramendik, Spectrochim. Acta B: At. Spectrosc., 49, No. 4, 333–343 (1994).S. H. Langer, A. Saud, G. McDonald, J. A. Koutsky, Google Patents (1987).S. H. Langer, A. Saud, G. McDonald, J. A. Koutsky, Google Patents (1987).M. Heurtebise, F. Montoloy, J. Lubkowitz, Anal. Chem., 45, No. 1, 47–52 (1973).M. Heurtebise, F. Montoloy, J. Lubkowitz, Anal. Chem., 45, No. 1, 47–52 (1973).W. Stankiewicz, B. Bolibrzuch, M. Marczak, Gold Bull., 31, No. 4, 119–125 (1998).W. Stankiewicz, B. Bolibrzuch, M. Marczak, Gold Bull., 31, No. 4, 119–125 (1998).L. Sun, H. Yu, Talanta, 79, No. 2, 388–395 (2009).L. Sun, H. Yu, Talanta, 79, No. 2, 388–395 (2009).A. El Sherbini, T. M. El Sherbini, H. Hegazy, G. Cristoforetti, S. Legnaioli, V. Palleschi, L. Pardini, A. Salvetti, E. Tognoni, Spectrochim. Acta B: At. Spectrosc., 60, No. 12, 1573–1579 (2005).A. El Sherbini, T. M. El Sherbini, H. Hegazy, G. Cristoforetti, S. Legnaioli, V. Palleschi, L. Pardini, A. Salvetti, E. Tognoni, Spectrochim. Acta B: At. Spectrosc., 60, No. 12, 1573–1579 (2005).Z. Farooq, R. Ali, A. Ali, T. Mubeen, T. Jan, H. Anwar, Appl. Spectrosc., 73, No. 1, 30–39 (2019).Z. Farooq, R. Ali, A. Ali, T. Mubeen, T. Jan, H. Anwar, Appl. Spectrosc., 73, No. 1, 30–39 (2019).H. Griem, Monographs on Plasma Physics, Cambridge, Cambridge University Press, 55, 59–61 (1997).H. Griem, Monographs on Plasma Physics, Cambridge, Cambridge University Press, 55, 59–61 (1997).Q. Abbass, N. Ahmed, R. Ahmed, M. A. Baig, Plasma Chem. and Plasma Proc., 36, No. 5, 1287–1299 (2016).Q. Abbass, N. Ahmed, R. Ahmed, M. A. Baig, Plasma Chem. and Plasma Proc., 36, No. 5, 1287–1299 (2016).V. Unnikrishnan, K. Mridul, R. Nayak, K. Alti, V. Kartha, C. Santhosh, G. Gupta, B. Suri, Pramana, 79, No. 2, 299–310 (2012).V. Unnikrishnan, K. Mridul, R. Nayak, K. Alti, V. Kartha, C. Santhosh, G. Gupta, B. Suri, Pramana, 79, No. 2, 299–310 (2012).V. Unnikrishnan, K. Alti, V. Kartha, C. Santhosh, G. Gupta, B. Suri, Pramana, 74, No. 6, 983–993 (2010).V. Unnikrishnan, K. Alti, V. Kartha, C. Santhosh, G. Gupta, B. Suri, Pramana, 74, No. 6, 983–993 (2010).Z. Farooq, R. Ali, A. ul Ahmad, M. Yaseen, M. H. Mahmood, M. Fahad, M. N. Hussain, I. Rehan, M. Z. Khan, M. U. Farooq, Appl. Opt., 59, No. 8, 2559–2568 (2020).Z. Farooq, R. Ali, A. ul Ahmad, M. Yaseen, M. H. Mahmood, M. Fahad, M. N. Hussain, I. Rehan, M. Z. Khan, M. U. Farooq, Appl. Opt., 59, No. 8, 2559–2568 (2020).R. McWhirter, presented at the Plasma diagnostic techniques, 1965 (unpublished).R. McWhirter, presented at the Plasma diagnostic techniques, 1965 (unpublished).G. Cristoforetti, A. De Giacomo, M. Dell'Aglio, S. Legnaioli, E. Tognoni, V. Palleschi, N. Omenetto, Spectrochim. Acta B: At. Spectrosc., 65, No. 1, 86–95 (2010).G. Cristoforetti, A. De Giacomo, M. Dell'Aglio, S. Legnaioli, E. Tognoni, V. Palleschi, N. Omenetto, Spectrochim. Acta B: At. Spectrosc., 65, No. 1, 86–95 (2010).G. Cristoforetti, E. Tognoni, L. A. Gizzi, Spectrochim. Acta B: At. Spectrosc., 90, 1–22 (2013).G. Cristoforetti, E. Tognoni, L. A. Gizzi, Spectrochim. Acta B: At. Spectrosc., 90, 1–22 (2013).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.