Laser-induced breakdown spectroscopy
لیزر انڈیوسڈ بریک ڈاؤن سپیکٹروسکوپی (ایل آئی بی ایس) جوہری اخراج سپیکٹروسکوپی کی ایک قسم ہے جو جوش و خروش کے ذریعہ کے طور پر انتہائی توانائی سے بھرپور لیزر پلس کا استعمال کرتی ہے۔ لیزر پلازما بنانے کے لیے مرکوز ہوتا ہے، جو نمونوں کو ایٹمائز اور پرجوش کرتا ہے۔ پلازما کی تشکیل صرف اس وقت شروع ہوتی ہے جب فوکسڈ لیزر آپٹیکل بریک ڈاؤن کے لیے ایک خاص حد تک پہنچ جاتا ہے، جو عام طور پر ماحول اور ہدف کے مواد پر منحصر ہوتا ہے۔ 2000 سے 2010 تک، امریکی آرمی ریسرچ لیبارٹری (اے آر ایل) نے ایل آئی بی ایس ٹیکنالوجی کی ممکنہ توسیع پر تحقیق کی، جس میں خطرناک مواد کا پتہ لگانے پر توجہ دی گئی۔ اے آر ایل میں تحقیقات کی جانے والی ایپلی کیشنز میں دھماکہ خیز مواد کے باقیات اور دیگر خطرناک مواد کا تعطل کا پتہ لگانا، پلاسٹک کی بارودی سرنگوں میں امتیازی سلوک، اور دھات کے مختلف مرکب دھاتوں اور پولیمر کی مادی خصوصیت شامل ہیں۔ اے آر ایل کے ذریعہ پیش کردہ نتائج سے پتہ چلتا ہے کہ ایل آئی بی ایس توانا اور غیر توانا مواد کے درمیان فرق کرنے کے قابل ہو سکتا ہے۔ ریسرچ براڈ بینڈ ہائی ریزولوشن سپیکٹرومیٹر 2000 میں تیار کیے گئے اور 2003 میں تجارتی بنائے گئے۔ مادی تجزیہ کے لیے ڈیزائن کیا گیا، سپیکٹرومیٹر نے ایل آئی بی ایس نظام کو کم ارتکاز میں کیمیائی عناصر کے لیے حساس ہونے کی اجازت دی۔ 2000 سے 2010 تک مطالعہ کی گئی اے آر ایل ایل آئی بی ایس ایپلی کیشنز میں شامل ہیں: ہیلن متبادل ایجنٹوں کا پتہ لگانے کے لیے ٹیسٹ کیا گیا مٹی اور پینٹ میں سیسہ کا پتہ لگانے کے لیے فیلڈ پورٹیبل ایل آئی بی ایس سسٹم کا تجربہ کیا گیا مختلف غسل گیسوں میں بلک ایلومینیم سے ایلومینیم اور ایلومینیم آکسائڈز کے سپیکٹرم کے اخراج کا مطالعہ کیا گیا ایل آئی بی ایس پلمز کے متحرک ماڈلنگ نے ارضیاتی مواد، پلاسٹک کی بارودی سرنگوں، دھماکہ خیز مواد، اور کیمیائی اور حیاتیاتی جنگی ایجنٹ سروگیٹس اے آر ایل ایل آئی بی ایس پروٹوٹائپ کا پتہ لگانے اور امتیازی سلوک کا مظاہرہ کیا جس میں اس عرصے کے دوران مطالعہ کیا گیا: لیبارٹری ایل آئی بی ایس سیٹ اپ کمرشل ایل آئی بی ایس سسٹم مین پورٹیبل ایل آئی بی ایس ڈیوائس اسٹینڈ آف ایل آئی بی ایس سسٹم 100 + میٹر دھماکہ خیز مواد کے باقیات کا پتہ لگانے اور ان پر امتیازی سلوک کرنے کے لیے تیار کیا گیا۔ 2010 کی دہائی کی پیش رفت ایل آئی بی ایس کئی تجزیاتی تکنیکوں میں سے ایک ہے جسے خالص لیبارٹری کی تکنیکوں کے برخلاف میدان میں تعینات کیا جا سکتا ہے۔ او ای ایس کو تیز کریں۔ ایل آئی بی ایس پر حالیہ تحقیق کمپیکٹ اور (مین-) پورٹیبل سسٹمز پر مرکوز ہے۔ ایل آئی بی ایس کی کچھ صنعتی ایپلی کیشنز میں مواد کے اختلاط کا پتہ لگانا، اسٹیل میں شمولیت کا تجزیہ، ثانوی دھات کاری میں سلیگ کا تجزیہ، دہن کے عمل کا تجزیہ، اور مواد سے متعلق مخصوص ری سائیکلنگ کے کاموں کے لیے سکریپ کے ٹکڑوں کی تیز رفتار شناخت شامل ہیں۔ ڈیٹا تجزیہ کی تکنیکوں سے لیس، اس تکنیک کو دواسازی کے نمونوں تک بڑھایا جا رہا ہے۔ مختصر لیزر دالوں کا استعمال کرتے ہوئے ایل آئی بی ایس ملٹی فوٹون یا ٹنل آئنائزیشن کے بعد الیکٹران کو الٹا بریمسٹراولنگ کے ذریعے تیز کیا جا رہا ہے اور یہ قریبی مالیکیولز سے ٹکرا سکتا ہے اور تصادم کے ذریعے نئے الیکٹران پیدا کر سکتا ہے۔ اگر نبض کا دورانیہ لمبا ہے، تو نئے آئنائزڈ الیکٹرانوں کو تیز کیا جا سکتا ہے اور آخر کار برفانی تودے یا جھرنوں کی آئنائزیشن ہوتی ہے۔ ایک بار جب الیکٹرانوں کی کثافت ایک اہم قدر تک پہنچ جاتی ہے، تو خرابی واقع ہوتی ہے اور اعلی کثافت والا پلازما پیدا ہوتا ہے جس میں لیزر پلس کی کوئی میموری نہیں ہوتی ہے۔ لہذا، گھنے میڈیا میں نبض کی قلت کا معیار مندرجہ ذیل ہے: گھنے مادے کے ساتھ تعامل کرنے والی نبض کو مختصر سمجھا جاتا ہے اگر تعامل کے دوران برفانی تودے کے آئنائزیشن کی دہلیز تک نہ پہنچ جائے۔ پہلی نظر میں یہ تعریف بہت محدود معلوم ہو سکتی ہے۔ خوش قسمتی سے، گھنے میڈیا میں دالوں کے نازک متوازن رویے کی وجہ سے، دہلیز تک آسانی سے نہیں پہنچا جا سکتا۔ توازن کے لیے ذمہ دار رجحان گھنے میڈیا میں مضبوط لیزر دالوں کے پھیلاؤ کے دوران تنت کے عمل کے آغاز کے ذریعے شدت سے جکڑنا ہے۔ ایل آئی بی ایس کے لیے ایک ممکنہ طور پر اہم پیش رفت میں سپیکٹروسکوپک ماخذ کے طور پر ایک مختصر لیزر پلس کا استعمال شامل ہے۔ اس طریقہ کار میں، گیس میں الٹرا فاسٹ لیزر دالوں کو مرکوز کرنے کے نتیجے میں پلازما کالم بنایا جاتا ہے۔ خود سے چمکنے والا پلازما کم سطح کے تسلسل اور چھوٹی لکیر کی چوڑائی کے لحاظ سے کہیں بہتر ہے۔ اس کی وجہ مختصر لیزر دالوں کے معاملے میں پلازما کی کم کثافت کو ڈی فوکسنگ اثرات کی وجہ سے منسوب کیا جاتا ہے جو تعامل کے علاقے میں نبض کی شدت کو محدود کرتا ہے اور اس طرح گیس کے مزید ملٹی فوٹون/ٹنل آئنائزیشن کو روکتا ہے۔ لکیر کی شدت مقامی تھرمل توازن (ایل ٹی ای) میں ایک واحد، غیر جانبدار جوہری نوع پر مشتمل آپٹک طور پر پتلی پلازما کے لیے، سطح i سے سطح j میں منتقلی کے ذریعے خارج ہونے والے فوٹونوں کی کثافت وہ ہے جہاں: کیا فوٹونوں کی اخراج کی شرح کثافت ہے (m−3 sr−1s−1 میں) پلازما میں غیر جانبدار ایٹموں کی تعداد ہے (m−3 میں) سطح i اور سطح j کے درمیان منتقلی کا امکان ہے (s−1 میں) اوپری سطح i (2J + 1) کی انحطاط ہے پارٹیشن فنکشن (s−1 میں) اوپری سطح i (eV میں) کی توانائی کی سطح ہے بولٹزمین مستقل (eV/K میں) درجہ حرارت (K میں) ہے۔ اسے کوالٹی اور مقداری کیمیائی تجزیہ کے لیے ایک ممکنہ تجزیاتی ٹول سمجھا جاتا ہے، جو اسے پی اے ٹی (پروسیس اینالیٹیکل ٹیکنالوجی) یا پورٹیبل ٹول کے طور پر موزوں بناتا ہے۔ دودھ، بیکری کی مصنوعات، چائے، سبزیوں کے تیل، پانی، اناج، آٹا، آلو، کھجور اور مختلف قسم کے گوشت کا تجزیہ ایل آئی بی ایس کا استعمال کرتے ہوئے کیا گیا ہے۔ کچھ مطالعات نے بعض کھانوں کے لیے ملاوٹ کا پتہ لگانے کے آلے کے طور پر اس کی صلاحیت کو ظاہر کیا ہے۔ ایل آئی بی ایس کا اندازہ گوشت میں ایک امید افزا عنصر امیجنگ تکنیک کے طور پر بھی کیا گیا ہے۔ 2019 میں، یونیورسٹی آف یارک اور لیورپول جان مورز یونیورسٹی کے محققین نے کونورس جزیرے (جمہوریہ آئرلینڈ) میں لیٹ میسولیتھک خول سے 12 یورپی اوسیٹرز (آسٹریا ایڈولس، لینیئس، 1758) کا مطالعہ کرنے کے لیے ایل آئی بی ایس کو ملازم رکھا۔ نتائج نے قبل از تاریخ کے موسمی طریقوں کے ساتھ ساتھ حیاتیاتی عمر اور ترقی کو بہتر شرح سے طے کرنے اور پہلے سے حاصل ہونے والی لاگت سے کم کرنے کے لیے ایل آئی بی ایس کے اطلاق کو اجاگر کیا۔ یہ بھی دیکھیں سپیکٹروسکوپی اٹامک سپیکٹروسکوپی رمن سپیکٹروسکوپی لیزر سے چلنے والی فلوروسینس پلازما کی فہرست (طبیعیات) مضامین سطح کے تجزیے کے طریقوں کی فہرست لیزر ابلیشن فوٹو اکوسٹک سپیکٹروسکوپی حوالہ جات مزید پڑھنا بیرونی روابط NIST LIBS ڈیٹا بیس سائنسی تکنیک سپیکٹروسکوپی اخراج سپیکٹروسکوپی