ИСТИНА

Большинство природных объектов (руды, минералы, породы и т.п.) представляют собой неоднородные тела с характерными размерами неоднородностей от сотен нанометров до нескольких миллиметров. Неоднородность образцов в локальных методах анализа, таких как лазерно-искровая эмиссионная спектрометрия (ЛИЭС) или рентгенофлуоресцентная спектрометрия, является одной из причин появления систематической погрешности анализа. Кроме того, дисперсность образца может ухудшать воспроизводимость аналитических измерений при «точечном» воздействии на образец. Так, чем меньше размер пятна лазерного излучения на поверхности образца, тем больше вариации ЛИЭС сигнала от одной точки к другой [1]. При этом картирование компонентов пробы позволяет выяснить происхождение таких неоднородных объектов. Пучок лазерного излучения с помощью системы цилиндрических линз можно сфокусировать в протяженную полосу на поверхности образца (6-10 мм по длине и ~0,5-1 мм по ширине). В настоящей работе такую «протяженную» плазму использовали для анализа неоднородных материалов. Была собрана экспериментальная система для реализации режима «протяженной» искры. Кольцеобразная мода неустойчивого лазерного резонатора фокусировалась в плазменный шнур протяженностью 4.5-5 мм и шириной 0.25 мкм с помощью кварцевой цилиндрической линзы (f=210 мм). Сферическая кварцевая линза (f=100 мм), установленная под небольшим (~5°) углом к плоскости падающего лазерного излучения, проецировала изображение на торец оптоволокна «линия-линия» в соотношении 1:1. С выходного торца оптоволокна излучение плазмы проецировалось на щель спектрографа (ширина щели 25 мкм, разрешающая способность 45 000 при 400 нм). В фокальной плоскости спектрографа, таким образом, формируется спектральное изображение по всей высоте щели, что позволяет проводить анализ неоднородностей по «горизонтальным» спектрам. Оценены вклады хроматических, сферических аберраций системы сбора излучения и астигматизма спектрографа и предложены решения для обеспечения пространственного разрешения ~100 мкм (диаметр жилы оптоволокна). На примере неоднородных шлифов руд и минералов продемонстрированы возможности полуколичественного картирования основных и минорных компонентов. Список цитируемой литературы: [1] Sivakumar P. et al // Spectrochim. Acta Part B, 2014, V.92, P.84–89.