Pembangkitan Plasma Dengan Laser Pulsa Daya Tinggi

Abstract

Dipelajari interaksi antara laser pulsa daya tinggi dengan zat padat logam dan bukan logam). Dalam interksi ini plasma dibangkitkan apabila berkas laser pulsa daya tinggi difokuskan ke permukaan zat padat. Dengan pengukuran spektroskopi cacah waktu dan cacah ruang, mekanisme pembangkitan dan karakteristik plasma dipelajari. Pada awal interkasi, energi laser diserab atom-atom zat padat sehingga material tersebut terablasi dengan kecepatan yang tinggi. Material terablasi tersebut berkompressi dengan gas lingkungan yang menghasilkan gelombang kejut dan melalui gelombang kejut ini atom-atom dalam plasma tereksitasi. Kami menyebut plasma ini sebagai plasma gelombang kejut. Karakteristik plasma yang dibangkitkan secara geometrik berbentuk setengah bola dan apabila dibangkitkan pada lingkungan gas dengan tekanan tinggi (sekitar 1 atm) diameter plasma sekitar 0,5 s/d 1 cm tetapi apabila tekanan gasnya dikurangi diameter plasma akan bertambah dan pada tekanan dibawah 1 Torr diameter plasma dapat mencapai 3 cm. Plasma yang dibangkitkan pada tekanan 1 atm berwarna putih yang sangat terang dengan latar belakang spektrum yang tinggi. Pada tekanan rendah (kurang dari 10 Torr) plasma yang dibangkitkan berwarna dengan spektrum yang tajam yaitu spektrum atomik. Analsisis spektroskopik yang telah kami lakukan menunjukkan bahwa dengan plasma gelombang kejut ini analisis spektrokimia bahan dapat dilakukan dengan sensitivitas sampai orde ppm. Keunggulan lain adalah analisis unsur-unsur ringan seperti hidrogen dapat dianalisis sampai orde ppm.