สเปกโทรสโกปีการแตกตัวที่เกิดจากเลเซอร์

สเปกโทรสโกปีแบบเลเซอร์เหนี่ยวนำให้เกิดการแตกตัว (Laser-Induced Breakdown Spectroscopy หรือ LIBS) หรือที่รู้จักกันในชื่อ สเปกโทรสโกปีแบบพลาสมาเหนี่ยวนำด้วยเลเซอร์ (Laser-Induced Plasma Spectroscopy หรือ LIPS) เป็นเทคนิคการตรวจจับสเปกตรัมที่รวดเร็ว

โดยการโฟกัสพัลส์เลเซอร์ที่มีความหนาแน่นพลังงานสูงไปที่พื้นผิวของเป้าหมายของตัวอย่างที่ทดสอบ จะทำให้เกิดพลาสมาจากการกระตุ้นด้วยการระเหย จากนั้นโดยการวิเคราะห์เส้นสเปกตรัมลักษณะเฉพาะที่แผ่รังสีออกมาจากการเปลี่ยนระดับพลังงานอิเล็กตรอนของอนุภาคในพลาสมา จะสามารถหาข้อมูลประเภทและปริมาณของธาตุที่อยู่ในตัวอย่างได้

เมื่อเปรียบเทียบกับวิธีการตรวจวัดธาตุที่ใช้กันทั่วไปในปัจจุบัน เช่น สเปกโทรเมตรีการปล่อยแสงด้วยพลาสมาแบบเหนี่ยวนำ (ICP-OES), สเปกโทรเมตรีมวลด้วยพลาสมาแบบเหนี่ยวนำ (ICP-MS), ฟลูออเรสเซนซ์รังสีเอกซ์ (XRF), สเปกโทรสโกปีการปล่อยแสงด้วยประกายไฟ (SD-OES) LIBS ไม่จำเป็นต้องเตรียมตัวอย่าง สามารถตรวจวัดธาตุหลายชนิดพร้อมกันได้ สามารถตรวจวัดได้ทั้งของแข็ง ของเหลว และก๊าซ และสามารถทดสอบได้จากระยะไกลและทางออนไลน์

ดังนั้น นับตั้งแต่การถือกำเนิดของเทคโนโลยี LIBS ในปี 1963 เทคโนโลยีนี้จึงได้รับความสนใจอย่างกว้างขวางจากนักวิจัยในหลายประเทศ ความสามารถในการตรวจจับของเทคโนโลยี LIBS ได้รับการพิสูจน์แล้วหลายครั้งในห้องปฏิบัติการ อย่างไรก็ตาม ในสภาพแวดล้อมภาคสนามหรือสถานการณ์จริงในโรงงานอุตสาหกรรม เทคโนโลยี LIBS จำเป็นต้องมีมาตรฐานที่สูงขึ้น

ตัวอย่างเช่น ระบบ LIBS ที่อยู่ใต้แท่นวางอุปกรณ์ทางแสงในห้องปฏิบัติการนั้นไร้ประโยชน์ในบางกรณี เมื่อการเก็บตัวอย่างหรือการขนส่งตัวอย่างทำได้ยากเนื่องจากสารเคมีอันตราย สารกัมมันตรังสี หรือเหตุผลอื่นๆ หรือเมื่อการใช้งานอุปกรณ์วิเคราะห์ขนาดใหญ่ในพื้นที่แคบทำได้ยาก

สำหรับบางสาขาเฉพาะทาง เช่น โบราณคดีภาคสนาม การสำรวจแร่ และแหล่งผลิตทางอุตสาหกรรม การตรวจจับแบบเรียลไทม์มีความสำคัญมากกว่า และมีความจำเป็นต้องใช้อุปกรณ์วิเคราะห์ขนาดเล็กแบบพกพา

ดังนั้น เพื่อตอบสนองความต้องการของการปฏิบัติงานภาคสนามและการตรวจจับแบบออนไลน์ในกระบวนการผลิตทางอุตสาหกรรม รวมถึงความหลากหลายของลักษณะตัวอย่าง ความสามารถในการพกพาของอุปกรณ์ ความสามารถในการทนต่อสภาพแวดล้อมที่รุนแรง และคุณลักษณะใหม่ ๆ อื่น ๆ จึงกลายเป็นข้อกำหนดใหม่และสูงขึ้นสำหรับเทคโนโลยี LIBS ในการใช้งานทางอุตสาหกรรม ส่งผลให้ LIBS แบบพกพาถือกำเนิดขึ้น และได้รับความสนใจอย่างกว้างขวางจากนักวิจัยในหลายประเทศ