Comparison of light capturing approaches in Laser-Induced Breakdown Spectroscopy (LIBS) for multichannel spectrometers
Fernández-Manteca, María Gabriela (Instituto de Investigación Sanitaria Valdecilla (Santander, Cantàbria))
Martínez-Minchero, Marina (Instituto de Investigación Sanitaria Valdecilla (Santander, Cantàbria))
García-Escárzaga, Asier (Universitat Autònoma de Barcelona. Institut de Ciència i Tecnologia Ambientals)
Ocampo-Sosa, Alain A. (Instituto de Investigación Sanitaria Valdecilla (Santander, Cantàbria))
Mirapeix, Jesús (Instituto de Investigación Sanitaria Valdecilla (Santander, Cantàbria))
Valdiande, José J. (Universidad de Cantabria)
López-Higuera, José Miguel (Instituto de Investigación Sanitaria Valdecilla (Santander, Cantàbria))
Rodríguez-Cobo, Luis (Instituto de Investigación Sanitaria Valdecilla (Santander, Cantàbria))
Cobo, Adolfo (Instituto de Investigación Sanitaria Valdecilla (Santander, Cantàbria))
Universitat Autònoma de Barcelona. Departament de Prehistòria

Date:	2023
Abstract:	LIBS technique requires the spectroscopic analysis of the light emitted by a laser-induced plasma plume. One challenge of the different approaches to capture the plasma light emission is the significant shot-to-shot variations of the plume inhomogeneities, position, and morphology. This is even more challenging when multichannel CCD spectrometers are used, because the light should be homogeneously divided among multiple capturing optical fibers (typically up to 8 fibers) with stable spectral efficiency for all channels. Otherwise, any further analysis of the atomic emission spectra involving multiple channels, such as line intensity ratios, Boltzmann plots, or calibration-free LIBS, could be compromised by the morphology-dependent spectral artifacts induced by the collection optics. In this work, we assess the performance of several collection optics in terms of overall capturing efficiency and channel-to-channel variations due to changes in plasma morphology. Results clearly show that this could be an issue even with the approaches with the best spatial homogenization, including optical fibers and Köhler optics.
Grants:	Agencia Estatal de Investigación PID2019-107270RB-C21 Ministerio de Economía y Competitividad RD16/0016/0007 Ministerio de Ciencia e Innovación CPII17-00011 Agència de Gestió d'Ajuts Universitaris i de Recerca 2020/BP-00240
Note:	Altres ajuts: CIBERINFEC CB21/13/00068
Note:	Unidad de excelencia María de Maeztu CEX2019-000940-M
Rights:	Aquest document està subjecte a una llicència d'ús Creative Commons. Es permet la reproducció total o parcial, la distribució, i la comunicació pública de l'obra, sempre que no sigui amb finalitats comercials, i sempre que es reconegui l'autoria de l'obra original. No es permet la creació d'obres derivades.
Language:	Anglès
Document:	Article ; recerca ; Versió publicada
Subject:	Köhler optics ; LIBS spectroscopy ; Multichannel spectrometer ; Optical plasma emission
Published in:	Spectrochimica Acta - Part B Atomic Spectroscopy, Vol. 201 (March 2023) , art. 106617, ISSN 0584-8547

DOI: 10.1016/j.sab.2023.106617

8 p, 3.1 MB

The record appears in these collections:
Research literature > UAB research groups literature > Research Centres and Groups (research output) > Experimental sciences > Institut de Ciència i Tecnologia Ambientals (ICTA)
Articles > Research articles
Articles > Published articles