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Les plasmas laser et leurs applications |
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Spectroscopie d'émission d'un plasma créé par ablation laser |
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Le « LIPS » (Laser-Induced Plasma Spectroscopy) est une technique d’analyse multi-élémentaire de matériaux basée sur l’observation par spectroscopie d’un plasma formé par ablation laser. Le laser permet de délivrer une quantité très élevée d’énergie dans un volume très petit et pendant un temps très court. La densité de puissance ainsi obtenue est suffisante pour vaporiser la plupart des matériaux et pour amorcer un plasma. |
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Le principe du LIPS est d’abord de repérer les divers éléments présents dans le plasma, et donc dans l ’échantillon servant de cible, par spectroscopie d’émission. On remonte ensuite de l’intensité des raies de chaque élément à leur proportion exacte dans l’échantillon. Nombreux sont les avantages du LIPS : aucune préparation d’échantillons nécessaire, nécessite faible quantité de matière, risque de contamination quasi-nul et analyse en temps réel et à distance possible. Le LIPS possède une vaste gamme d’applications allant de l’analyse des minerais au contrôle de production en ligne dans l’industrie (sur des matériaux aussi divers que l’acier dans la sidérurgie ou des médicaments dans la pharmaceutique). |
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Une étude approfondie est nécessaire pour comprendre et maîtriser la relation entre les paramètres du laser (longueur d’onde, durée de l ’impulsion, énergie, état de surface, nature de la cible) et celles du plasma (densité et température des différentes espèces, intensité des raies). Après avoir examiné les plasmas laser sous atmosphère ambiante, nous nous intéressons à présent à des plasmas sous atmosphère contrôlée. Nous voulons comprendre l’évolution des caractéristiques du plasma avec la nature du gaz ambiant tout en réduisant la pression de l’atmosphère à quelques dizaines de mTorr, domaine compatible avec les conditions de dépôt de couches minces. |
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