Remote-LIBS-System ermöglicht Prozesskontrolle unter schwierigen Umgebungsbedingungen
LTB Lasertechnik Berlin präsentiert sein neues Remote-LIBS-System zur berührungslosen Prozesskontrolle aus größerer Entfernung.
Bei der industriellen Fertigung ist es aufgrund der komplexen Prozessbedingungen (Temperatur, Feuchtigkeit, notwendige Schutzmaßnahmen, Prozessgeschwindigkeit) zunehmend erforderlich, berührungslos in einem Sicherheitsabstand zu messen. Das Remote-LIBS-System ermöglicht es, aus einer Entfernung bis zu einigen Metern Plasmen auf einer Probe zu erzeugen und deren spektrale Emission zu detektieren.
Die Ortsauflösung ist kleiner als 1 mm. Das Abbildungssystem ist auch für andere Messverfahren geeignet.
Remote-LIBS findet somit vielfältige Anwendungsmöglichkeiten bei der Materialanalyse und Prozesskontrolle, z. B bei der Herstellung und Charakterisierung von Stahl, Aluminium, Glas, Keramik und Beton sowie in der Geologie, der Umweltanalytik und der Sicherheitstechnik.
Das Remote-LIBS-System basiert auf den von LTB gemeinsam mit dem Institute for Analytical Sciences (ISAS) Berlin entwickelten Echelle-Spektrometern der Baureihen ARYELLE bzw. ARYELLE-Butterfly für die simultane Elementanalyse mittels laserinduzierter Plasmaspektroskopie (LIBS).
Das Konzept der ARYELLE-Spektrometer ermöglicht es, Elemente im Wellenlängenbereich von 175 nm – 750 nm mit einem Auflösungsvermögen von 35.000 im VUV – Bereich und 15.000 im UV-VIS-NIR – Bereich zu detektieren.
Die Spektrographen können bezüglich der Bauelementeparameter von Eintrittsspalt, Echelle-Gitter, Prisma und Abbildungsoptik variabel dimensioniert werden. LTB Lasertechnik Berlin bietet die Spektrometer sowohl mit CCD- als auch mit ICCD-Kameras an. Die Nutzung einer CCD in Kombination mit einem Chopper ermöglicht gegenüber einer ICCD als Detektor eine bessere Abtastung der Linien infolge der besseren Ortsauflösung und Quanteneffektivität des Detektors. Im Vergleich wird ein um einen Faktor von ca. 10 besseres Signal-Rausch-Verhältnis durch das geringere Eigenrauschen erreicht und das bei einem niedrigeren Gerätepreis. Vorteile der ICCD sind die höhere zeitliche Auflösung und die größere Variabilität in der Ansteuerung.
Die von LTB für die ARYELLE-Serie entwickelte Steuer- und Auswerte-Software Sophi for ARYELLE kontrolliert alle Spektrometer- und Detektorfunktionen. Nach der Verrechnung der dreidimensionalen Bildinformation zu wellenlängenabhängigen Intensitätswerten werden alle Linien des Spektrums automatisch mit Hilfe einer integrierten Spektraltabelle analysiert und den entsprechenden Elementen zugeordnet. Auch quantitative Analysealgorithmen sind integriert. Für eine quantitative Messung ist eine Kalibrierung mit vergleichbaren Referenzmaterialien notwendig.
Zur Plasmaanregung finden verschiedene Laser, wie Nd:YAG-, Excimer- aber auch LTB’s niedrigdivergenter Stickstofflaser MNL 100-LD Anwendung.
Messe München
Stand B2. 535