Diseño, calibración e implementación de sistemas ópticos para la caracterización de sistemas atómicos, moleculares y nanoestructurados en soluciones orgánicas : análisis semicuantitativo de metales pesados mediante LIBS asistido por una descarga de alto voltaje.

Abstract

Este estudio compara las técnicas LIBS (laser–induced breakdown spec-troscopy) y LIBS-AD (laser–induced breakdown spectroscopy assited by discharge) para analizar su impacto en la intensidad espectral, sensibi-lidad y dinámica del plasma. LIBS-AD incrementó significativamente la intensidad de las líneas espectrales gracias a la preionización del plasma NGD, lo que aumentó la temperatura del plasma a 1,04 ± 0,01 eV frente a 0,93 ± 0,021 eV en LIBS, mientras la densidad electrónica se mantuvo constante. Aunque las curvas de calibración de muestras de litio presentaron una mayor intensidad en LIBS-AD, su límite de detección (1.005 ppm) fue superior al de LIBS (0.323 ppm) debido al ruido de fondo inherente de la descarga. Se identificó una alta dependencia del factor de mejora (E.F.) con la matriz de las muestras y fenómenos de autoabsorción y auto- inversión en muestras de CsCl, KCl entre otros. En conclusión, LIBS-AD mejora la intensificación espectral, aunque su sensibilidad limitada en bajas concentraciones restringe su aplicación en análisis ultra-traza. Sin embargo, destaca como una técnica promete- dora para estudios en matrices complejas y optimización de metodologías Híbridas.This study compares LIBS (laser–induced breakdown spectroscopy) and LIBS-AD (laser–induced breakdown spectroscopy assisted by dis- charge) techniques to analyze their impact on spectral intensity, sensiti-vity, and plasma dynamics. LIBS-AD significantly increased the intensity of spectral lines due to NGD plasma pre-ionization, raising the plasma temperature to 1.04±0.01 eV compared to 0.93±0.021 eV for LIBS, while the electron density remained constant. While the calibration curves for lithium samples exhibited greater in-tensity using LIBS-AD, their limit of detection (1.005 ppm) was worse (higher) than that of LIBS (0.323 ppm). This was attributed to the inhe- rent background noise associated with the discharge. Furthermore, the enhancement factor (E.F.) showed a marked dependence on the sample matrix, with self-absorption and self-reversal phenomena being promi- nent in samples such as CsCl and KCl. In conclusion, LIBS-AD enhances spectral intensification, although its limited sensitivity at low concentrations restricts its application in ultra- trace analysis. However, it stands out as a promising technique for stu- dies in complex matrices and optimization of hybrid methodologie