Fizikai Intézeti szeminárium 2012. október 24.

Fizikai Intézeti szeminárium 2012. 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 eredmények

A TReLIBS berendezéssel kapott eredmények bemutatása TReLIBS kutatási eredmények

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-alfavonala, mint „hőmérő”). [7] TReLIBS kutatási eredmények

3. Alkalmazott kutatási területek Méréstechnikák kidolgozása, alkalmazása: 3.1. Nagyszámú elem esetében a főkomponensnél, minőségi és mennyiségi analitikaivizsgálatok 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 70-130 ppm, Pb, Fe, Zn és Ni esetében 20-50 ppm, míg Mg, Cu, Mn, Cr és Ti esetében 5-10 ppm közé esik. [1-3] 3.2. Vonalpár arány módszer kidolgozása;hármas fémötvözetekminőségi 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 kriminalisztikábanLövedékek 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

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

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

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

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

2.3. Plazma hőmérséklet meghatározás Lorentz kiszélesedés mérésMinta: Au [4] TReLIBS kutatási eredmények

2.3. Plazma hőmérséklet meghatározás Lorentz kiszélesedés mérésMinta: Au[4] TReLIBS kutatási eredmények

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

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

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

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

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

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

„Hasonló” spektrális tulajdonságok [5] TReLIBS kutatási eredmények

3.3. Három ólomlövedék TReLIBS színképe [8] TReLIBS kutatási eredmények

15különbözőlövedék ólom mag „összetétele” [8] TReLIBS kutatási eredmények

2.4. CN molekula vibrációs színképe [7] TReLIBS kutatási eredmények

2.4. CN molekula, Boltzmann egyenes [7] TReLIBS kutatási eredmények

2.4. C2molekula vibrációs színképe [7] TReLIBS kutatási eredmények

2.4. C2molekula, Boltzmann egyenes [7] TReLIBS kutatási eredmények

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 B51B, 279-290 (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, 904-908(1996). [5] B. Német, K. Musiol: Time-Resolved Optical Monitoring of Laser-Produced Plasma Derived from Germanium Contributions to Plasma Physics, 39, 85-88(1999). [6] B. Német, L. Kozma: in Proceedings of SPIE, OPTIKA' 98, 5th Congress on Modern Optics, Budapest, Hungary, 14-17 Sept. 1998, vol. 3573, p. 347. [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, 511-512, 1-3, 259-270 (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 eredmények

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

Fizikai Intézeti szeminárium 2012. október 24.