TReLIBS kutatási eredmények1 Fizikai Intézeti szeminárium október 24. Az A/501-ben kialakított „Roncsolásmentes mikroanyag vizsgálati laboratórium” TReLIBS berendezése, alap-, és alkalmazott kutatási témák. A labor jelenlegi személyi állománya: Dr. Német Béla, Dr. Sánta Imre, Kaposvári Ferenc Előadó: dr. Német Béla FI, Környezetfizika és Lézerspektroszkópia Tanszék

TReLIBS kutatási eredmények2 A TReLIBS berendezéssel kapott eredmények bemutatása

TReLIBS kutatási eredmények3 2. Alapkutatási témák 2.1. A plazma fejlődésének, az emisszió kinetikájának vizsgálata, a TReLIBS minőségi és mennyiségi analitikai alkalmazás feltételeinek meghatározása érdekében. (késeltetés, kapu) egy és többkomponensű (2-4), fém tartalmú minták esetében. (Cu, Ag, Au, Mn, Ca, Mg, Pb, ) [1-2] 2.2. Elektron hőmérséklet meghatározás Boltzmann plot módszerrel. (Cu, Pb,..) [6] 2.3. Plazma hőmérséklet meghatározás (Lorentz kiszélesedés útján) (Cu, Ag, Au). [4] 2.4. Vibrációs és a rotációs hőmérséklet meghatározása - indukált kétatomos szénmolekulák, ( C2, CN, ) esetében. Pl. műanyagok, szerves festékek (szénhidrogén vegyületek) esetében keletkezik hidrogén (H-alfa vonala, mint „hőmérő”). [7]

TReLIBS kutatási eredmények4 3. Alkalmazott kutatási területek Méréstechnikák kidolgozása, alkalmazása: 3.1. Nagyszámú elem esetében a főkomponensnél, minőségi és mennyiségi analitikai vizsgálatok elvégzése (elemek: Cu, Ag, Au, Zn, Cd, Hg, Ca, Mg, Na, K, Pb, Sb, Sn, Ge, Si,....), Pl. Alumíniumban a kimutatási határ Si és Sn esetében ppm, Pb, Fe, Zn és Ni esetében ppm, míg Mg, Cu, Mn, Cr és Ti esetében 5-10 ppm közé esik. [1-3] 3.2. Vonalpár arány módszer kidolgozása; hármas fémötvözetek minőségi és mennyiségi elemzése. (arany ékszerek, Au:Ag:Cu; vas ötvözet Fe:Cr:Ni; alumínium ötvözet Al:Mn:Mg; rézötvözet Cu:Zn:Ni).[4] 3.3. Azonosság, eltérés kimondása kriminalisztikában Lövedékek ólom magja alapján történő azonosítás kidolgozása (Cu, Ag, Sn, Sb, Bi) [8] 3.4. Félvezető komponensek vizsgálata (komponensek: Ge, Si, Sn, Sb)[5] 3.5. Felület mikrotérképezése (Geofizikai, kristálytani minták, pl.Recsk) [6] 3.6. Mélységi mikrotérképezés (több festékréteg vastagság és összetétel mérése, Szervetlen festékek komponensei: Cr, Ti, Pb, Mn, Fe, Ca, Sr, Ba, Si,..) (0,1 mm-1,0 mm). [6]

TReLIBS kutatási eredmények A plazma fejlődésének, az emisszió kinetikájának vizsgálata. Minta: Mn [1-2]

TReLIBS kutatási eredmények A plazma fejlődésének, az emisszió kinetikájának vizsgálata. Minta: Pb ötvözet [1-2]

TReLIBS kutatási eredmények Elektron hőmérséklet meghatározás Boltzmann plot módszerrel. Minta: Cu [6]

TReLIBS kutatási eredmények Elektron hőmérséklet meghatározás Boltzmann plot módszerrel. Minta: Pb [6]

TReLIBS kutatási eredmények Plazma hőmérséklet meghatározás Lorentz kiszélesedés mérés Minta: Au [4]

TReLIBS kutatási eredmények Plazma hőmérséklet meghatározás Lorentz kiszélesedés mérés Minta: Au [4]

TReLIBS kutatási eredmények Plazma hőmérséklet meghatározás (Lorentz kiszélesedés) Minta: Au, Ag, Cu [4]

TReLIBS kutatási eredmények Plazma hőmérséklet meghatározás (Lorentz kiszélesedés) Minta: Au, Ag, Cu [4]

TReLIBS kutatási eredmények Vibrációs és a rotációs hőmérséklet meghatározása - indukált kétatomos szénmolekulák, (C2, CN) esetében [7]

TReLIBS kutatási eredmények Vibrációs és a rotációs hőmérséklet meghatározása - indukált kétatomos szénmolekulák, (C2, CN) esetében [7]

TReLIBS kutatási eredmények Minőségi és mennyiségi analitika – 1 [1-3]

TReLIBS kutatási eredmények Minőségi és mennyiségi analitika – 2 [2]

TReLIBS kutatási eredmények Mennyiségi analízis: vas szilícium tartalma [2]

TReLIBS kutatási eredmények Mennyiségi analitika: vas króm tartalma [2]

TReLIBS kutatási eredmények Minőségi és mennyiségi analitika – 3 [6]

TReLIBS kutatási eredmények Minőségi és mennyiségi analitika – 4 [2]

TReLIBS kutatási eredmények21 „Hasonló” spektrális tulajdonságok [5] IIIaIVaVa B He 2s2 2p1 C He 2s2 2p2 Al Ne 3s2 3p1 Si Ne 3s2 3p1 Ga Ar 3d10 4s2 4p1 Ge Ar 3d10 4s2 4p2 As Ar 3d10 4s2 4p3 In Kr 4d10 5s2 5p1 Sn Kr 4d10 5s2 5p2 Sb Kr 4d10 5s2 5p3 Pb Xe 4f14 5d10 6s2 6p2 Bi Xe 4f14 5d10 6s2 6p3

TReLIBS kutatási eredmények Három ólomlövedék TReLIBS színképe [8]

TReLIBS kutatási eredmények Három ólomlövedék TReLIBS színképe [8]

TReLIBS kutatási eredmények Három ólomlövedék TReLIBS színképe [8]

TReLIBS kutatási eredmények25 15 különböző lövedék ólom mag „összetétele” [8]

TReLIBS kutatási eredmények CN molekula vibrációs színképe [7]

TReLIBS kutatási eredmények CN molekula, Boltzmann egyenes [7]

TReLIBS kutatási eredmények C2 molekula vibrációs színképe [7]

TReLIBS kutatási eredmények C2 molekula, Boltzmann egyenes [7]

TReLIBS kutatási eredmények30 Publikációk [1] B. Német, L. Kozma: „Time–resolved optical emission spectrometry of Q–switched Nd:YAG laser–induced plasmas from copper targets in air at atmospheric pressure”, Spectrochim. Acta, 50B, 1859–1888 (1995). [2] B. Német, L. Kozma: „Basic Investigations on Nanosecond Laser–Induced Plasma Emission Kinetics for Quantitative Elemental Microanalysis of High Alloys”, J. of Anal. At. Spectrom., 10, 631–636 (1995). [3] L. Paksy, B. Német, A. Lengyel, L. Kozma, and J. Czekkel: „ Production control of metal alloys by laser spectroscopy of the molten metals. Part 1. Preliminary investigations.”, Spectrochim. Acta, Part B 51B, (1996). [4] B. Német, L. Kozma: “Time–resolved line shape studies of Nd:YAG laser induced microplasmas arising from gold surfaces”, Fresenius J. Anal. Chem., 355, (1996). [5] B. Német, K. Musiol: Time-Resolved Optical Monitoring of Laser-Produced Plasma Derived from Germanium Contributions to Plasma Physics, 39, (1999). [6] B. Német, L. Kozma: in Proceedings of SPIE, OPTIKA' 98, 5th Congress on Modern Optics, Budapest, Hungary, Sept. 1998, vol. 3573, p [7] B. Német, K. Musiol, I. Sánta, J. Zachorowski: „Time-resolved vibrational and rotational emission analysis of laser-produced plasma of carbon and polymers”, J. of Molecular Structure, , 1-3, (1999). [8] B. Német, G. Kisbán: “Firearm lead bullet comparison by time-resolved laser-induced breakdown spectrochemical determination of tin, antimony, copper, silver and bismuth”, J. Forensic Science International, (1999).

TReLIBS kutatási eredmények31 Köszönöm a figyelmet, és köszönöm Sánta Imre és Kaposvári Ferenc eddigi segítségét