Identificación de líneas espectrales atómicas características de oro, plata y cobre mediante la técnica LIBS
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Date
2022
Authors
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Publisher
Universidad Nacional de Trujillo
Abstract
El presente trabajo nació ante la necesidad de contar con técnicas experimentales_x000D_
para el análisis multielemental de objetos arqueológicos de la región norte del Perú, lo_x000D_
cual es de gran ayuda para la caracterización de tales objetos que forman parte del_x000D_
patrimonio cultural de la nación, siendo la espectroscopia de plasmas inducida por_x000D_
láser (LIBS) una buena alternativa para satisfacer esta necesidad. El presente trabajo_x000D_
tuvo como objetivo principal armar un sistema para espectroscopia de plasmas_x000D_
inducidos por láser en base a un minispectrómetro, un láser Nd:YAG IR de 1064nm y_x000D_
accesorios, funcionamiento que fue probado con muestras metálicas de oro, plata y_x000D_
cobre de alta pureza. Dicho sistema fue capaz de direccionar la radiación láser sobre_x000D_
la superficie de las muestras, produciéndose la ablación del material irradiado con la_x000D_
correspondiente generación del plasma. Los fotones emitidos por el plasma a su vez_x000D_
fueron direccionados mediante un sistema óptico hacia el mini espectrometro para su_x000D_
registro y posterior análisis. Finalmente se estableció un protocolo de análisis_x000D_
cualitativo en base a algoritmos construidos en Python para substraer y normalizar_x000D_
los espectros. Los resultados obtenidos fueron alentadores lográndose obtener las_x000D_
principales líneas espectrales características para la plata, oro y cobre, tales como:_x000D_
267nm, 328nm, 338nm para la plata, 389nm, 406nm, 479nm, 523nm, 587nm para el_x000D_
oro y 466nm, 510nm, 515nm, 521nm, 530nm, 577nm para el cobre
Description
The present work was born from the need for experimental techniques for the_x000D_
multi-elemental analysis of archaeological objects from the northern region of Peru,_x000D_
which is of great help for the characterization of such objects that are part of the_x000D_
cultural heritage of the nation, being the laser induced plasma spectroscopy (LIBS) a_x000D_
good alternative to meet this need. The main objective of the present work was to set_x000D_
up a system for laser induced plasma spectroscopy based on a minispectrometer, a_x000D_
1064nm Nd:YAG IR laser and accessories, which was tested with metallic samples of_x000D_
gold, silver and copper of high purity. This system was able to direct the laser_x000D_
radiation on the surface of the samples, producing the ablation of the irradiated_x000D_
material with the corresponding plasma generation. The photons emitted by the_x000D_
plasma were in turn directed by an optical system to the mini spectrometer for_x000D_
recording and subsequent analysis, and finally a qualitative analysis protocol was_x000D_
established based on algorithms built in Python to subtract and normalize the_x000D_
spectra. The results obtained were encouraging, obtaining the main characteristic_x000D_
spectral lines for silver, gold and copper, such as: 267nm, 328nm, 338nm for silver,_x000D_
389nm, 406nm, 479nm, 523nm, 587nm for gold and 466nm, 510nm, 515nm, 521nm,_x000D_
530nm, 577nm for copper
Keywords
LIBS, Espectroscopia, Miniespectrómetro, Plasma, Sistema óptico, Ablación