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Highly sensitive detection of sodium in aqueous solutions using laser-induced breakdown spectroscopy with liquid sheet jets

液体シートジェットを用いたレーザー誘起ブレークダウン分光による水溶液中ナトリウムの高感度検知

中西 隆造; 大場 弘則; 佐伯 盛久; 若井田 育夫; 田邉 里枝*; 伊藤 義郎*

Nakanishi, Ryuzo; Oba, Hironori; Saeki, Morihisa; Wakaida, Ikuo; Tanabe, Rie*; Ito, Yoshiro*

液体ジェットと組み合わせたレーザー誘起ブレークダウン分光法(LIBS)を、水溶液中の微量ナトリウム(Na)の検出に適用した。直径500$$mu$$mの液体円筒ジェットと厚さ20$$mu$$mの液体シートジェットの2種類の液体ジェットの感度を比較した。液体シートジェットは、円筒形ジェットと比較して、レーザー照射面からの飛沫を効果的に低減し、長寿命の発光プラズマを生成した。Naの検出限界(LOD)は、シートジェットで0.57$$mu$$g/L、円筒ジェットで10.5$$mu$$g/Lと決定された。シートジェットで得られたLODは、市販の誘導結合プラズマ発光分析計で得られたLODと同等であった。

Laser-induced breakdown spectroscopy (LIBS) combined with liquid jets was applied to the detection of trace sodium (Na) in aqueous solutions. The sensitivities of two types of liquid jets were compared: a liquid cylindrical jet with a diameter of 500 $$mu$$m and a liquid sheet jet with a thickness of 20 $$mu$$m. Compared with the cylindrical jet, the liquid sheet jet effectively reduced the splash from the laser-irradiated surface and produced long-lived luminous plasma. The limit of detection (LOD) of Na was determined to be 0.57 $$mu$$g/L for the sheet jet and 10.5 $$mu$$g/L for the cylindrical jet. The LOD obtained for the sheet jet was comparable to those obtained for commercially available inductively coupled plasma emission spectrometers.

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