"Laser-assisted" plazmová spektrometrie v analýze materiálů

Mgr. Michaela Galiová, Ph.D.

Doctoral thesis

"Laser-assisted" plasma spectrometry for material analysis

Anotácia:

Metody založené na interakci laserového paprsku s povrchem vzorku, spektroskopie laser indukovaného mikroplazmatu (LIBS) a laserová ablace s indukčně vázaným plazmatem ve spojení s hmotnostní spektrometrií (LA-ICP-MS) představují rychlý nástroj pro analýzu pevných vzorků. Umožňují kvalitativní a kvantitativní analýzu prvků ve vzorcích s různou matricí. Jejich výhodou je minimální nebo žádná příprava vzorku pro analýzu. Možnost dosáhnout vysokého prostorového rozlišení předurčuje využití těchto metod pro prvkové mapování. V práci jsou studovány možnosti využití metod založených na vzorkování laserovým paprskem pro sledování distribuce toxických a nutričních prvků v rostlinném materiálu s praktickým využitím v procesu fytoremediace. Diskutován je také problém při prvkovém mapování velkých ploch geologických vzorků s vysokým prostorovým rozlišením. Poslední část práce se zabývá analýzou archeologických vzorků s hydroxyapatitovou matricí (zuby, kosti). Výsledky prvkového mapování mohou být využity pro sledování migrace, stravování nebo patologických změn.

Abstract:

Laser-ablation based analytical method, namely Laser Induced Breakdown Spectroscopy (LIBS) and Laser Ablation Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry (LA-ICP-MS) are powerful tools for analysis of solid samples. They enable qualitative and quantitave analyses of elements contained in the samples with various types of matrices. The advantage of their utilization is minimal or no sample preparation for analysis. The possibility to achieve high spatial resolution allows using them for elemental mapping. This dissertation thesis is focused on utilization of laser ablation based methods for monitoring of toxic and nutrition elements distribution in plants with practice utilization for phytoremediation process. In addition, elemental mapping of large area of geological samples with high spatial resolution is also discussed. Finally, analysis of archaeological materials with hydroxyapatite matrix (teeth, bones) is solved. The results of elemental mapping can be used for determination of migration, diet or pathological changes.

Keywords

laser ablation, LIBS, LA-ICP-MS, elemental mapping laserová ablace, prvkové mapování

Jazyk práce: English

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 7. 7. 2010

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 10. 9. 2010
• Vedúci: doc. Mgr. Karel Novotný, Ph.D.
• Oponent: prof. RNDr. Milan Novák, CSc., prof. RNDr. Pavel Veis, CSc., Ing. Tomáš Černohorský, CSc.

Masaryk University

Faculty of Science

Doctoral programme / odbor:
Chemistry (4-years) / Analytical Chemistry