Zastosowanie laserowo indukowanej spektroskopii emisyjnej do badania składu chemicznego i grubości powłok metalicznych

W pracy opisano zastosowanie laserowo indukowanej spektroskopii emisyjnej (LIBS) do badania składu chemicznego i grubości powłok metalicznych. Opisano metodę pomiaru i wyniki badań. Zmiany widma wraz z głębokością w próbce pozwalają mierzyć m.in. grubość powłoki metalicznej pod warunkiem dokonania kalibracji. Metoda LIBS może mieć zastosowanie do kontroli przebiegu takich procesów, jak platerowanie czy osadzanie warstw. W pracy zamieszczono wyniki pomiarów widma LIBS próbek metali i stopów (stal, mosiądz) pokrytych różnymi warstwami ochronnymi (cynk, chrom, nikiel). Wyniki badań metodą LIBS porównano z wynikami pomiarów za pomocą dyfraktometrii rentgenowskiej i skaningowej mikroskopii elektronowej (próbka mosiężna). Badania prowadzono w ramach projektu finansowanego przez KBN nr 120/E-410/SPB/COST/T-11/DWM726/2003-2005.

The use of Laser Induced Breakdown Spectroscopy (LIBS) for elemental analysis and thickness of metal cladding layers is presented in the paper. Measurement method is described and experimental results are shown. LIBS spectrum depends on both chemical composition of investigated layer and laser pulse parameters as well. Spectrum changes related to depth in the sample allow to measure the thickness of metallic coating provided that calibration has been performed first. The LIBS method may be used to control production processes such as cladding or layer deposition. Experimental results of LIBS measurements of metal and alloy samples (steel, brass) coated with zinc or chromium are presented. For brass sample LIBS results are compared with measurement results of X-ray diffractometry and scanning electron microscopy. The works were carried out in the project supported by Polish Committee for Scientific Research No 120/E-410/SPB/COST/T-11/DWM726/2003-2005.