Koch, Sandra (2012) Qualitative and quantitative trace analysis on liquids and solid samples by laser-induced breakdown spectroscopy (LIBS). PhD, Carl von Ossietzky Universit.

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Abstract

Laser-induced breakdown spectroscopy (LIBS) in cavitation bubbles is an analytical method to determine dissolved heavy metals at concentrations down to µg/L. The method has been applied to samples of chromium, manganese, palladium, and indium. Quantitative trace analysis has been achieved down to a limit of detection of 20 ppb of manganese in water. Resonance fluorescence spectroscopy serves as a significant technique to enhance signal intensities by selective excitation of distinct atomic lines. Complex rather unspecific spectra have been evaluated by chemometrics. Principal components analysis is a methodical add-on to enhance the outcome of spectroscopic results obtained from historical iron alloy samples and slag inclusions. An optical method to diagnose the temporal and spatial evolution of cavitation bubbles in liquids has been developed. It enables the dynamics of laser-driven cavitation bubbles and shock waves to be analyzed simultaneously. Various liquids with quite different viscosity and density, i.e. distilled water and glycerine, have been under research.

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Laserinduzierte Plasmaspektroskopie zur qualitativen und quantitativen Spurenanalyse an Fl

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Laserinduzierte Plasmaspektroskopie (LIBS) in Kavitationsblasen ist zur Schwermetallanalyse wässriger Proben bis zu Konzentrationen von wenigen µg/L geeignet. Die Methode wurde an Chrom, Mangan, Palladium und Indium eingesetzt. Quantitative Spurenanalysen mit einer Nachweisgrenze von 20 ppb Mangankonzentration in Wasser waren möglich. Die resonante Fluoreszenzanregung atomarer Übergänge diente zur Signalverstärkung ausgewählter Emissionslinien. Komplexe und weitgehend unspezifische Spektren wurden mit chemometrischen Methoden ausgewertet. Die Hauptkomponentenanalyse wurde zur Bewertung historischer Eisenproben und deren Schlackeeinschlüssen eingesetzt. Eine simultane räumliche und zeitliche Analyse laserinduzierter Kavitationsblasen und Schockwellen erfolgte mit einer in dieser Arbeit entwickelten optischen Methode. Flüssigkeiten mit unterschiedlichen Viskositäten und Dichten, wie z.B. destilliertes Wasser und Glycerin, wurden untersucht.

Item Type:	Thesis (PhD)
Uncontrolled Keywords:	LIBS, spectroscopy, plasma, cavitation bubble, heavy metal
Subjects:	Science and mathematics > Physics
Divisions:	Faculty of Mathematics and Science > Institute of Physics (IfP)
Date Deposited:	28 Nov 2013 09:43
Last Modified:	04 Dec 2013 09:27
URI:	https://oops.uni-oldenburg.de/id/eprint/1700
URN:	urn:nbn:de:gbv:715-oops-17817
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