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Métrologie de l'endommagement laser| Réf : P2870 v1
Auteur(s) : Daniel L'HERMITE, Jean-Baptiste SIRVEN
Date de publication : 10 juin 2015
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La LIBS est une technique d'analyse élémentaire des matériaux basée sur l'ablation laser et la spectrométrie d'émission optique. Conçue très tôt après l'invention du laser, elle bénéficie depuis une vingtaine d'années d'un fort regain d'intérêt en raison des progrès réalisés en matière d'instrumentation (lasers, spectromètres, détecteurs). Par rapport à d'autres techniques également fondées sur la spectrométrie des rayonnements, la LIBS combine l'échantillonnage et l'excitation du matériau en une seule étape.
Entièrement fondée sur l'optique, elle ouvre de nouveaux champs d'application pour l'analyse hors du laboratoire sur tout type de matériau. Elle trouve ainsi beaucoup d'applications dans le domaine de l'analyse de terrain, à distance voire in situ dans des milieux complexes. Elle est aujourd'hui développée pour cela dans de nombreux secteurs.
Les méthodologies employées pour l'identification de matériaux par LIBS sont actuellement bien maîtrisées et des instruments commerciaux se développent. Les évolutions à envisager sont désormais essentiellement technologiques. Elles portent sur le développement d'instruments plus robustes, plus compacts et moins chers.
La quantification par droite d'étalonnage conduit aux meilleures performances analytiques, parfois comparables à celles d'autres techniques de référence. Cependant, elle nécessite de disposer d'étalons représentatifs. En l'absence d'étalons, d'autres approches sont en cours de développement, incluant la modélisation de la formation et de l'émission du plasma afin de mieux comprendre les mécanismes fondamentaux. Ces approches constituent un enjeu majeur pour l'élargissement de l'implantation de la LIBS en milieu industriel.
Il faut souligner que les conditions d'analyse hors du laboratoire, domaine de prédilection de la LIBS, limitent la standardisation de la technique. En particulier, les approches traditionnelles de validation de méthode analytique s'appliquent moins pour la LIBS que pour d'autres techniques car les configurations instrumentales et les protocoles de mesure sont extrêmement variés. Ces conditions spécifiques imposent d'adapter l'instrumentation à l'application et d'optimiser les méthodologies en fonction ; les problématiques analytiques doivent être abordées plutôt au cas par cas. Le futur de la LIBS devrait être en bonne partie guidé par ce constat et tiré par le développement de systèmes...
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OPTIQUE PHOTONIQUE
(1) - DEBRAS-GUEDON (J.) et al - De l'utilisation du faisceau d'un amplificateur à ondes lumineuses par émission induite de rayonnement (laser à rubis), comme source énergétique pour l'excitation des spectres d'émission des éléments. - CR Acad. Sci., 257, p. 3336 (1963).
(2) - RADZIEMSKI (L.J.) - From laser to LIBS, the path of technology development. - Spectrochim. Acta. Part. B, 57, p. 1109 (2002).
(3) - BERTHOUD (T.) et al - Recent advances in laser spectroscopy for analysis and control in nuclear industries. - J. Phys. Colloques, 48, p. C7-765 (1987).
(4) - HAHN (D.W.) et al - Laser-induced breakdown spectroscopy (LIBS), Part I : Review of basic diagnostics and plasma-particle interactions : still-challenging issues within the analytical plasma community. - Appl. Spectrosc., 64, p. 335A (2010).
(5) - HAHN (D.W.) et al - Laser-induced breakdown spectroscopy (LIBS), Part II : Review of instrumental and methodological approaches to material analysis and applications to different fields. - ...
Détecteurs quantiques pour l'ultraviolet, le visible et le proche infrarouge.
ICP-OES : couplage plasma induit par haute fréquence – Spectrométrie optique.
Limite de détection de méthodes d'analyse et termes apparentés.
Base de données de raies d'émission atomiques http://physics.nist.gov/PhysRefData/Handbook/periodictable.htm http://physics.nist.gov/PhysRefData/ASD/lines_form.html http://www.cfa.harvard.edu/amp/ampdata/kurucz23/sekur.html
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Groupe LinkedIn sur la LIBS http://www.linkedin.com
Club LIBS de la Société Française d'Optique http://www.libs-france.com/
Équipe ChemCam (instrument LIBS du rover Curiosity) http://www.msl-chemcam.com/
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LIBS : congrès international bisannuel (années paires)
EMSLIBS (Euro-Mediterannean symposium on LIBS) : congrès international bisannuel...
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