Определение состава сплавов золота методом спектроскопии лазерно-индуцированной плазмы с использованием алгоритма согласования экспериментальных и рассчитанных значений электронной плотности

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. 

1. L. J. Radziemski, D. A. Cremers, Handbook of Laser-Induced Breakdown Spectroscopy, John Wiley & Sons, 1, 1–4 (2006).

2. M. Fahad, Z. Farooq, M. Abrar, Appl. Opt., 58, No. 13, 3501–3508 (2019).

3. C. Aragon, J. A. Aguilera, F. Penalba, Appl. Spectrosc., 53, No. 10, 1259–1267 (1999).

4. P. Fichet, D. Menut, R. Brennetot, E. Vors, A. Rivoallan, Appl. Opt., 42, No. 30, 6029–6035 (2003).

5. V. Burakov, S. Raikov, Spectrochim. Acta B: At. Spectrosc., 62, No. 3, 217–223 (2007).

6. 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).

7. A. Ciucci, M. Corsi, V. Palleschi, S. Rastelli, A. Salvetti, E. Tognoni, Appl. Spectrosc., 53, No. 8, 960–964 (1999).

8. J. Yang, X. Li, J. Xu, X. Ma, Appl. Spectrosc., 72, No. 1, 129–140 (2018).

9. 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).

10. M. Fahad, Z. Farooq, M. Abrar, K. H. Shah, T. Iqbal, S. Saeed, Laser Phys., 28, No. 12, 125701 (2018).

11. J. Gomba, C. D'Angelo, D. Bertuccelli, G. Bertuccelli, Spectrochim. Acta B: At. Spectrosc., 56, No. 6, 695–705 (2001).

12. V. V. Kogan,M.W. Hinds, G. I. Ramendik, Spectrochim. Acta B: At. Spectrosc., 49, No. 4, 333–343 (1994).

13. S. H. Langer, A. Saud, G. McDonald, J. A. Koutsky, Google Patents (1987).

14. M. Heurtebise, F. Montoloy, J. Lubkowitz, Anal. Chem., 45, No. 1, 47–52 (1973).

15. W. Stankiewicz, B. Bolibrzuch, M. Marczak, Gold Bull., 31, No. 4, 119–125 (1998).

16. L. Sun, H. Yu, Talanta, 79, No. 2, 388–395 (2009).

17. 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).

18. Z. Farooq, R. Ali, A. Ali, T. Mubeen, T. Jan, H. Anwar, Appl. Spectrosc., 73, No. 1, 30–39 (2019).

19. H. Griem, Monographs on Plasma Physics, Cambridge, Cambridge University Press, 55, 59–61 (1997).

20. Q. Abbass, N. Ahmed, R. Ahmed, M. A. Baig, Plasma Chem. and Plasma Proc., 36, No. 5, 1287–1299 (2016).

21. V. Unnikrishnan, K. Mridul, R. Nayak, K. Alti, V. Kartha, C. Santhosh, G. Gupta, B. Suri, Pramana, 79, No. 2, 299–310 (2012).

22. V. Unnikrishnan, K. Alti, V. Kartha, C. Santhosh, G. Gupta, B. Suri, Pramana, 74, No. 6, 983–993 (2010).

23. 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).

24. R. McWhirter, presented at the Plasma diagnostic techniques, 1965 (unpublished).

25. 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).

26. G. Cristoforetti, E. Tognoni, L. A. Gizzi, Spectrochim. Acta B: At. Spectrosc., 90, 1–22 (2013).