Ablación Lasér Para Problemas De Análisis

A B L ACIÓN LÁSER PARA MUESTRAS S OLIDAS

¿QUE ES LA ABLACIÓN LÁSER? Ablación Láser es un proceso en el que se extrae material de la superficie de una muestra solida por medio de un Láser. Los fenómenos de ablación son muy difíciles de explicar y aun están muy poco estudiados. FUNDAMENTOS Se puede controlar la cantidad de energía absorbida y, de este modo, la cantidad de material que se puedeeliminar por la aplicación de un simple pulso. Esto depende tanto de las propiedades ópticas y termodinámicas del material como de la longitud de onda del láser. El proceso se lleva a cabo controlando la duración de los pulsos láser, que pueden variar entre unos milisegundos y unos femtosegundos, o controlando la intensidad del flujo. Este control preciso hace que esta técnica sea muy valiosa tantoa nivel de investigación como a nivel industrial. Cuando el flujo de radiación del láser es lento el material es calentado por la energía que absorbe y se evapora o sublima. A un flujo de radiación alto del láser, el material es convertido típicamente a plasma. Normalmente se utiliza un láser pulsado pero es posible utilizar un láser continuo si la intensidad es suficiente. Hay 2 tipos de ablación 1.Ablación termal: Este tipo de ablación es muy proceso poco deseado ya que la energía del láser es absorbida por partes localizadas de la muestra haciendo que esa parte se funda, hierva y se evapore termalmente, esto es un problema por que las muestras con varios compuestos se evaporan a distintas temperaturas. Este tipo de ablación esta intrínsecamente presente, es totalmente errática y nos puedellevar a una precisión muy mala. Es causada por pulsos muy largos y pulsos con baja densidad energética. 2. Ablación Opto-Mecánica (OM): Este proceso es el preferido ya que es independiente de las propiedades térmicas. En la ablación OM un pulso láser es absorbido por un pequeño volumen de solido, con suficiente velocidad y energía para desestabilizar mecánicamente ese volumen y así causar unaexplosión controlada que ocurre antes de que afecte a las propiedades térmicas. Esto provoca un aerosol con partículas heterogéneas. Este tipo de ablación requiere pulsos cortos y un láser muy energético.

Los intervalos de tiempo del pulso láser van comúnmente desde 4 - 25 ns, se tiene que encontrar una relación densidad de energía/tiempo de pulso (paramentro llamado irradiancia) optimo para cadamaterial para que se produzca en su mayoría ablación OM

PERO...¿PARA QUE PROBLEMAS ES UTIL LA ABLACIÓN LÁSER? El análisis de muestras solidas siempre ha sido un problema, la etapa de preparación es muy tediosa y puede llegar a llevarnos mucho tiempo. En casos en los que disponemos de muy poca muestra las extracciones pueden resultarnos inútiles, los disolventes suelen ser tóxicos ocancerígenos en muchos casos, y los reactivos para análisis suelen ser muy caros. En la ablación láser la preparación de la muestra suele ser mínima evitando así problemas de matriz y perdidas. Dependiendo que técnica se utilice se pueden hacer un análisis multielemental . Lo mas común es que se utilice la ablación láser con ICP- MS o ICP-AES

PARTES Láser. Los láseres mas comunes son los pulsados ya queestos trabajan con mayor intensidad, el tiempo de cada pulso pueden ir desde los milisegundos hasta los femtosegundos. Las condiciones de láser se tienen que calibrar para q en su mayoría solo se produzca ablación optomecánica, es decir, entre mas energético sea ( menor longitud de onda) y los pulsos sean mas rápidos es mejor. Un factor para elegir un láser es la opacidad de las muestras que sepiensan analizar, ya que el láser debe mantenerse solo en la superficie del metal para lograr una explosión controlada, las muestras transparentes son las mas difíciles de medir. Ya que la opacidad a la luz aumenta a a medida que la longitud de onda disminuye a partir de 300 nm, se suelen utilizar láseres de estos ordenes llegando hasta 153 nm (que son muy caros, se utilizan para medir muestras muy...