Laserblick ins Innere
Wie LIBS die Zusammensetzung von Eisenpartikeln sichtbar macht
27.01.2025
Mittels Laser-Induced Breakdown Spectroscopy (LIBS) soll nicht intrusiv und in situ die atomare Zusammensetzung der Oberfläche von einzelnen Partikeln während der thermochemischen Oxidation analysiert werden. So kann die Energiefreisetzung der Partikel während des Oxidationsprozesses verfolgt werden. Simultan zu LIBS wird die Messtechnik Diffuse Backlight-Illumination (DBI) verwendet um die Laser-Partikel-Interaktion zu untersuchen und die Treffergüte sowie Einzeltreffer zu ermitteln.
Ein wichtiger Parameter zur Auswertung der LIBS-Messergebnisse ist die Eindringtiefe des Lasers und damit das in das Plasma überführte Partikelvolumen. Erste Analysen mittels Konfokal-Mikroskop ergab eine Eindringtiefe von ca. 2 µm in reinen Eisenblechen. Zur Ermittlung der Unterschiede von Metallblechen zu Partikeln, wurden einzelne Partikel nach dem Abschuss aufgefangen und unter einem Rasterelektronenmikroskop analysiert. In der Aufnahme ist die aufgeschmolzene Partikeloberfläche auf der rechten Bildseite zu erkennen. Gefolgt von einem Übergang in dem die Schmelze erstarrt ist und auf der linken Bildseite die natürliche Oberfläche des Eisenpartikels. Daraus folgend kann gezeigt werden, dass die Größenordnung der Eindringtiefe von Blechen auch auf Partikeln übertragbar ist.
