Direzione Trasferimento Tecnologico

Settori applicativi

Problema da risolvere

Una singola tecnica spettroscopica può fornire le informazioni limitate sullo stato di superficie e la composizione chimica. Integrare più tecniche di misura in un singolo strumento, come LIF, Raman e LIBS nel caso dell'ILS, porta un notevole vantaggio, particolarmente in caso di passaggio semplice e veloce (via GUI) da una tecnica di misura all'altra. Le misure a distanza potrebbero essere necessarie per i motivi di sicurezza o per difficile accesso. In questi casi, lo strumento ILS fornisce una soluzione completa, incluso il controllo da remoto via WiFi dello strumento. La sensibilità di rilevamento dipende fortemente dalla progettazione iniziale dello strumento. Nel caso dell'ILS, grazie all’accurata scelta dei componenti e un sistema brevettato ENEA, si sfrutta l’unico laser di alta potenza per generare la radiazione nell’IR (per LIBS) o nell’UV (per LIF e Raman), riducendo i costi e l’ingombro, e ottenendo un’altissima sensibilità di rilevamento

Descrizione

L'ILS è l'unico strumento (brevetto ENEA) che effettua le misure a distanza (8-30 m) con le tecniche multiple: LIF, Laser Scattering (LS), Raman e LIBS. La combinazione di queste tecniche fornisce le informazioni sullo stato di superficie, la composizione molecolare e quella elementare. Grazie alla camera a colori integrata e l'interfaccia grafica (GUI), l'operatore può esplorare la scena, scegliere la zona di scansione e la densità di punti. La scansione con LIF/LS (<1 s per punto) può individuare le classi di materiali e le zone d'interesse. La misura Raman (~ 10 s per punto) può identificare la composizione molecolare. Con LIBS (<1 s per punto) si rivelano gli elementi presenti in superficie. Applicando più spari laser nello stesso punto, si ottiene anche la distribuzione di elementi in profondità con la risoluzione spaziale in ~ 100 nm - 10 µm, determinata dal tipo di materiale. A differenza di LIF, LS e Raman, la tecnica LIBS è micro-distruttiva dentro lo spot focale; a distanza di 10 m, questo spot ha minimo diametro di 1.2 mm. Lo strumento contiene una sorgente laser classe IV, è montato su un carello trainabile, e nelle campagne esterne, è stato usato in autonomia - alimentato con due generatori di potenza. Il controllo può essere effettuato tramite il desktop remoto, grazie al WiFI dello strumento. Il passaggio da una tecnica ad altra si ottiene via GUI, e il riposizionamento delle ottiche in funzione della tecnica scelta e della distanza target avviene in automatico. Per ogni misura, gli spettri vengono automaticamente salvati includendo “time-stamp” e la relativa posizione del punto sulla griglia di scansione. Attualmente, nel database dell'ILS è inserito il riconoscimento di esplosivi e di precursori mentre con la tecnica LIBS appaiono anche tutti gli elementi rivelati nel campione. Sulla mappa 2D in falsi colori e sovrapposta con l'immagine live del target, possono essere visualizzati vari risultati di misura, come default o scelti da operatore.

Gruppo di ricerca coinvolto