{"id":2325,"date":"2018-06-14T12:10:34","date_gmt":"2018-06-14T17:10:34","guid":{"rendered":"http:\/\/www.bairesac.com\/blog\/?p=2325"},"modified":"2018-06-14T12:10:34","modified_gmt":"2018-06-14T17:10:34","slug":"vea-la-estructura-con-microscopia-conozca-la-composicion-con-espectroscopia-laser","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.bairesac.com\/blog\/archivo\/2325","title":{"rendered":"Vea la estructura con microscop\u00eda: conozca la composici\u00f3n con espectroscop\u00eda l\u00e1ser"},"content":{"rendered":"

An\u00e1lisis r\u00e1pido y completo de materiales con una soluci\u00f3n de 2 m\u00e9todos en 1<\/strong><\/p>\n

En este informe se describen las ventajas de una soluci\u00f3n de an\u00e1lisis de materiales 2 en 1 que combina la microscop\u00eda \u00f3ptica y la espectroscop\u00eda de descomposici\u00f3n inducida por l\u00e1ser (LIBS) para la inspecci\u00f3n visual y qu\u00edmica simult\u00e1nea. Los principios b\u00e1sicos de la soluci\u00f3n 2 en 1 y su comparaci\u00f3n con otros m\u00e9todos de an\u00e1lisis de materiales comunes, tales como la microscop\u00eda electr\u00f3nica de barrido (SEM), se explican para demostrar c\u00f3mo se logra un flujo de trabajo r\u00e1pido y eficiente. Una soluci\u00f3n de an\u00e1lisis 2 en 1 puede reducir significativamente el costo y el tiempo para obtener datos de im\u00e1genes y composiciones de materiales. Dichos datos son fundamentales para garantizar la calidad y la confiabilidad para tomar decisiones confiables r\u00e1pidamente durante la producci\u00f3n, el control de calidad, el an\u00e1lisis de fallas y la investigaci\u00f3n y el desarrollo en industrias y campos, como la automoci\u00f3n y la metalurgia.<\/p>\n

Introducci\u00f3n<\/strong>
\nUna gran cantidad de productos y aplicaciones requieren an\u00e1lisis de materiales. Se encuentran ejemplos en las industrias de aleaciones met\u00e1licas, automotriz, aeroespacial y electr\u00f3nica, as\u00ed como en los campos de metalurgia \/ metalograf\u00eda, ciencias de la tierra y ciencia de los materiales [1]. Encontrar un equilibrio entre la necesidad de garantizar la calidad del producto o la confiabilidad de los resultados de la investigaci\u00f3n y el costo del an\u00e1lisis se convierte en una seria preocupaci\u00f3n.<\/p>\n

Se gasta mucho tiempo y dinero usando m\u00faltiples t\u00e9cnicas, como la microscop\u00eda \u00f3ptica y de barrido electr\u00f3nico (SEM) junto con la espectroscop\u00eda de energ\u00eda dispersiva (EDS). Se utilizan para inspeccionar visualmente (generaci\u00f3n de im\u00e1genes microsc\u00f3picas con alta resoluci\u00f3n y contraste n\u00edtido) un material e identificar su composici\u00f3n local (an\u00e1lisis cualitativo qu\u00edmico \/ espectrosc\u00f3pico elemental). Los m\u00e9todos como SEM \/ EDS requieren una preparaci\u00f3n de muestra especial y la transferencia de la muestra al vac\u00edo, lo cual lleva mucho tiempo, para la observaci\u00f3n y el an\u00e1lisis. En la mayor\u00eda de los casos, los datos confiables para la morfolog\u00eda y composici\u00f3n local de un material son vitales para determinar un curso de acci\u00f3n adicional para la aplicaci\u00f3n espec\u00edfica, especialmente si se deben tomar decisiones confiables a pesar de las limitaciones de tiempo y presupuesto.<\/p>\n

Una soluci\u00f3n que ofrece an\u00e1lisis visual y qu\u00edmico precisos y confiables en un instrumento, requiere poca o ninguna preparaci\u00f3n de muestras, y opera con la muestra en condiciones ambientales que aumentar\u00eda en gran medida la eficiencia del flujo de trabajo. Tal dispositivo permitir\u00eda ahorrar tiempo y dinero al hacer an\u00e1lisis de materiales.<\/p>\n

Un ejemplo de tal soluci\u00f3n se describe en este informe, el sistema de an\u00e1lisis de materiales DM6 M LIBS de Leica Microsystems (consulte la figura 1). Combina microscop\u00eda \u00f3ptica (an\u00e1lisis visual) con espectroscop\u00eda de descomposici\u00f3n inducida por l\u00e1ser o LIBS (an\u00e1lisis qu\u00edmico). Se discuten los principios b\u00e1sicos de funcionamiento y las ventajas del flujo de trabajo de una soluci\u00f3n 2 en 1.<\/p>\n

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Figura 1: La soluci\u00f3n de an\u00e1lisis de materiales DM6 M LIBS 2-en-1 de Leica Microsystems.<\/figcaption><\/figure>\n

Principios b\u00e1sicos de LIBS<\/em>
\n\u00bfQu\u00e9 es la espectroscopia de descomposici\u00f3n inducida por l\u00e1ser (LIBS) y c\u00f3mo hace posible el an\u00e1lisis cualitativo elemental \/ qu\u00edmico?<\/p>\n

El mecanismo de LIBS, que permite el an\u00e1lisis de la composici\u00f3n del material, se produce en varios pasos b\u00e1sicos (consulte la figura 2 a continuaci\u00f3n) [2]:<\/p>\n

Un pulso de l\u00e1ser de alta energ\u00eda golpea un \u00e1rea espec\u00edfica de la superficie del material analizado (figura 2A);
\nLa energ\u00eda del l\u00e1ser se absorbe causando la ablaci\u00f3n del \u00e1rea local y la formaci\u00f3n de cr\u00e1teres (figura 2B);
\nSe induce un plasma (\u00e1tomos libres y electrones) con emisi\u00f3n simult\u00e1nea de luz (espectro continuo);
\nLa descomposici\u00f3n del plasma (relajaci\u00f3n) sigue inmediatamente con la emisi\u00f3n de espectros de l\u00edneas elementales;
\nLos espectros de l\u00ednea se detectan y los elementos correspondientes se identifican (figura 2C).<\/p>\n

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Figura 2: mecanismo LIBS para la detecci\u00f3n qu\u00edmica \/ elemental: A) el pulso l\u00e1ser golpea un \u00e1rea del material, la energ\u00eda se absorbe, el material local se ablaciona y se forma un cr\u00e1ter; B) se induce un plasma, seguido de su degradaci\u00f3n con emisi\u00f3n de luz; y C) los espectros de l\u00edneas elementales son detectados y los elementos identificados .<\/figcaption><\/figure>\n

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Flujo de trabajo eficiente para an\u00e1lisis de materiales<\/strong><\/p>\n

Una soluci\u00f3n 2-en-1 que combina microscop\u00eda \u00f3ptica (OM) con LIBS reduce significativamente la cantidad de esfuerzo requerido para realizar el flujo de trabajo de an\u00e1lisis. \u00bfPor qu\u00e9 el an\u00e1lisis con una soluci\u00f3n 2-en-1 OM + LIBS es m\u00e1s eficiente que la microscop\u00eda \u00f3ptica y electr\u00f3nica de barrido m\u00e1s la espectroscop\u00eda de energ\u00eda dispersiva (OM + SEM \/ EDS)? Simplemente porque se eliminan los pasos de trabajo que consumen m\u00e1s tiempo. La soluci\u00f3n 2-en-1 OM + LIBS requiere, tanto antes como despu\u00e9s de la inspecci\u00f3n inicial del material:<\/p>\n