ES2619175T3 - Procedimiento y dispositivo de espectroscopia de emisión óptica de un líquido excitado por láser - Google Patents

Procedimiento y dispositivo de espectroscopia de emisión óptica de un líquido excitado por láser Download PDF

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ES2619175T3 ES03773825.9T ES03773825T ES2619175T3 ES 2619175 T3 ES2619175 T3 ES 2619175T3 ES 03773825 T ES03773825 T ES 03773825T ES 2619175 T3 ES2619175 T3 ES 2619175T3
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Abstract

Procedimiento de espectroscopia de emisión óptica de un líquido (301) excitado por un láser de pulsos (402) enfocado sobre su superficie, en el que la zona del análisis (304) es barrida por un flujo de gas (309) que tiene una velocidad y una sección suficientes para eliminar los residuos del plasma en suspensión en el gas y resultantes de un primer pulso láser, antes de que se produzca el pulso láser siguiente, caracterizado porque el flujo de gas es laminar, paralelo a la superficie del líquido a analizar, en contacto con la superficie de este líquido, y realiza un efecto de contención de la superficie libre del líquido.

Description

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DESCRIPCION
Procedimiento y dispositivo de espectroscopia de emision optica de un liquido excitado por laser
La presente invencion se refiere a un procedimiento y un dispositivo de espectroscopia de emision optica de un liquido excitado por laser.
Se sabe que el analisis de un compuesto por espectroscopia de emision optica puede utilizar un aporte de energia aplicado sobre el compuesto analizado por medio de un haz laser que genera unas radiaciones apropiadas para los diversos componentes del compuesto, permitiendo de ese modo identificar estos ultimos y sus concentraciones respectivas.
Mas precisamente, este aporte de energia produce un plasma, constituido por los elementos quimicos presentes en el compuesto analizado, cuya radiacion luminosa esta constituida por unas rayas de frecuencias propias de la naturaleza de los componentes mientras que su intensidad es determinada por la concentracion de estos ultimos.
Un procedimiento de ese tipo permite efectuar unos rapidos analisis, siendo efectuada de manera simultanea la determinacion de la concentracion de varios elementos en el liquido.
Ademas, necesita una minima preparacion del compuesto y permite obtener una resolucion de analisis para detectar unos componentes en unas concentraciones que van hasta la particula por millon (ppm).
Por otro lado, este procedimiento permite generar un minimo de efluentes o de desechos, unicamente la reducida cantidad de compuestos que haya sido analizada debe ser considerada para su reciclaje o su eliminacion.
Sin embargo, un analisis de este tipo es complejo cuando el compuesto analizado se modifica fisicamente por el impacto del haz laser. Esto es asi cuando el compuesto es un liquido y el haz laser se aplica a su superficie, como se describe en el documento [1] titulado “Panoramic laser-induced breakdown spectrometry of water”, de MM. Charfi y Harith, publicado en Spectrochimica Acta Part B: Atomic Spectroscopy, el 31 de julio de 2002, vol. 57, n.° 7, pags. 1141 a 1153.
De hecho, como se indica en este documento, el impacto de un pulso del haz laser en la superficie de un liquido produce, por un lado, unas salpicaduras que atenuan, por opacidad, los pulsos siguientes del haz luminoso y que son contaminantes para el sistema optico que mide las radiaciones resultantes de la interaccion y, por otro lado, pequenas olas y ondas de choque en la superficie del liquido analizado, que desenfocan el haz.
Ahora bien, dichas salpicaduras detienen lo esencial de la energia luminosa antes de que interactue con el chorro de liquido a analizar, lo que provoca unas modificaciones de las emisiones opticas medidas y ello aunque la composicion del liquido analizado sea constante.
Por su lado, las pequenas olas y ondas de choque en la superficie del liquido a analizar desenfocan el haz laser, lo que modifica tambien la radiacion emitida por la superficie de impacto del haz luminoso sobre este liquido.
En otros terminos, las salpicaduras fuera del chorro y las perturbaciones de la superficie incrementan la desviacion medida entre unos analisis sucesivos, reduciendo en consecuencia la exactitud del analisis.
Para limitar estas heterogeneidades, es posible, como se describe en el documento anteriormente citado, optimizar las condiciones de manipulacion inclinando el haz laser con relacion a la superficie del liquido de manera que se limite el impacto del haz sobre la superficie.
Ademas, se utiliza una reducida frecuencia de repeticion o recurrencia, del orden de 0,2 Hz, para limitar de nuevo las pequenas olas en la superficie del liquido analizado, mientras que los analisis sobre solidos, que no encuentran estos problemas, se efectuan con unas frecuencias de recurrencia de 10 a 20 Hz.
Dichos problemas de superficie pueden perturbar unos analisis tal como se cita por Nai-Ho Cheung y Edward S. Yeung, en el documento [2] titulado “Distribution of sodium and potassium within individual human erythrocytes by pulsed-laser vaporization in a shealth flow”, publicado en Analytical Chemistry 1994, 66, pags. 929 a 936.
En este documento, se propone un dispositivo 100 (figura 1) que permite analizar por excitacion o ablacion laser acoplada a la espectroscopia de emision optica el liquido 110 procedente de una celula, presentando este liquido el inconveniente de estar disponible en cantidad demasiado reducida para permitir un enfoque correcto del haz laser sobre su superficie.
Para permitir el analisis de este liquido 110, este ultimo se transmite por capilaridad en un conducto 112 que se pone en contacto con unas paredes de un conducto 114 de dimensiones mayores, transmitiendo este segundo conducto 114 un liquido 116 que transporta el liquido 110 procedente de la celula.
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El conducto 112 dispone el liquido 110 analizado contra la pared capilaridad, el liquido 110 analizado se situa en la superficie del liquido
De ese modo, un analisis de los compuestos situados en la superficie conduce a un analisis del liquido 110.
Para efectuar un analisis del liquido sin sufrir los inconvenientes anteriormente mencionados, es conocida la generacion del plasma de radiacion en el interior del liquido analizado como se describe por David A. Cremers, Leon J. Radziemski, Thomas R. Loree en el documento [3] titulado “Apparatus and method for spectrochemical analysis of liquids using the laser spark”, en la patente de Estados Unidos n.° 4.925.307 publicada el 15 de mayo de 1990.
En este documento, sus autores mencionan los inconvenientes anteriormente citados con respecto al analisis de un liquido, propios del enfoque del rayo laser sobre la superficie de este ultimo y proponen el analisis de este liquido generando con la ayuda de un primer laser un plasma en el interior del liquido a tratar, es decir enfocando el rayo laser en el seno del liquido.
En un segundo tiempo un segundo laser enfocado en el plasma genera una emision luminosa cuyo analisis por espectroscopia constituye la medicion.
Un procedimiento de ese tipo presenta el inconveniente de requerir un posicionamiento preciso de la optica y una sincronizacion compleja de los haces laser.
En otros terminos, este procedimiento requiere una perfecta estabilidad mecanica del sistema y presenta una complejidad y un coste elevados.
Por otro lado, es conocido que el analisis por espectroscopia de emision optica a partir de una excitacion laser puede mejorarse cuando el producto analizado, es decir el que recibe el haz laser, esta en un entorno gaseoso especifico.
Por ejemplo, en el documento [4] titulado “Determination of colloidal iron in water by laser-induced breakdown spectroscopy” presentado por Yoshiro Ito, Osamu Ueki, Susumu Nakamura en Analytica Chimica Acta 299 (1995), pags. 401-405, los autores comparan las propiedades del entorno en helio, aire o argon de un liquido para mejorar la espectroscopia de las emisiones procedentes de la excitacion por haz laser de este ultimo.
En este documento, los autores citados describen la utilizacion de un dispositivo 200 (figura 2) que comprende un conducto 202 de un liquido 206 que se rodea posteriormente por un gas 208 cuyo efecto sobre la emision de los rayos, procedentes del plasma generado por laser en el liquido 206, se estudia. El haz laser es ortogonal a la superficie de este liquido.
Haciendo fluir el liquido a analizar bajo la forma de chorro, este dispositivo permite al haz laser incidir en cada pulso laser en una parte diferente de este liquido, lo que limita el efecto de las pequenas olas y ondas de choque.
Ademas, los analisis se realizan sin problemas de contaminacion de paredes del contenido de las celdas puesto que el liquido no se analiza mas que a la salida del conducto.
De acuerdo con este documento, se manifiesta que un entorno en argon (Ar), o en helio (He) tenia diferentes efectos sobre la intensidad de las senales, incrementando el argon la intensidad de estas ultimas mientras que la disminuye el helio.
Este documento divulga tambien que la temperatura del plasma, importante para la calidad y la exactitud de las senales analizadas, podia mantenerse elevada a pesar de la baja conductividad termica del gas ambiente.
La invencion es el resultado de la constatacion de que en todas las tecnicas anteriores descritas en el presente documento anteriormente, el plasma resultante de la interaccion del pulso del haz laser con el chorro de liquido a analizar proyecta violentamente en todas las direcciones y a gran velocidad unas microgotas que interfieren con el pulso siguiente de este laser, lo que perturba grandemente las medidas y perjudica a la exactitud del analisis.
En efecto, estas microgotas de liquido al estar en suspension alrededor del plasma formado por un primer haz laser, perturban una nueva utilizacion del haz laser sobre la superficie.
Por lo tanto, los diversos pulsos del haz laser aplicado sobre la superficie del liquido se atenuan de manera erratica por la nube de microgotas proyectadas por un pulso anterior, y unos analisis consecutivos del liquido presentan unas desviaciones provocadas por estas microgotas. En otros terminos, la reproducibilidad y la exactitud de los analisis estan limitadas por estas microgotas.
del conducto 114 de tal manera que, por 116 procedente del conducto 114.
del liquido 118, mezcla de liquido 110 y 116,
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La presente invencion se dirige a remediar este inconveniente.
Mas precisamente, la invencion consiste en un procedimiento de espectroscopia de emision optica de un liquido excitado por un laser de pulsos enfocado sobre su superficie, caracterizado porque la zona de analisis es barrida por un flujo laminar de gas que tiene una velocidad y una seccion suficientes para eliminar los residuos del plasma en suspension en el gas resultantes de un primer pulso laser antes de que se produzca el pulso laser siguiente.
El gas tiene tambien una funcion de barrido de los residuos de un plasma precedente, y tambien de contencion del liquido cuya superficie se encuentra estabilizada, lo que contribuye tambien a la reproducibilidad de los analisis.
Se ha de observar que el estado de la tecnica tomado en consideracion en la presente solicitud es el documento WO 02/063284 que describe un procedimiento de espectroscopia de emision optica de un liquido excitado por un laser de pulsos en el que la zona de analisis es barrida por un flujo de gas que tiene una velocidad y una seccion suficientes para eliminar los residuos del plasma en suspension en el gas y resultantes de un primer pulso laser antes de que se produzca el pulso laser siguiente. En este documento, el dispositivo incluye un laser para generar unos pulsos de luz coherente, una lente para enfocar el haz laser en la superficie de un bano liquido, y medios de deteccion que incluyen un espectrometro. Una bomba permite hacer circular un liquido desde un deposito hacia una celula de analisis. Un flujo de gas pasa por encima del liquido, sobre la trayectoria del haz laser.
Por otro lado, estando determinado el entorno gaseoso, y siendo efectuado el enfoque de los rayos luminosos, no es ya necesaria ninguna modificacion de la optica o de la disposicion de la instalacion, incluso durante un cambio de liquido a analizar salvo, llegado el caso, si uno de estos liquidos presenta una viscosidad muy diferente de los otros. Esta ausencia de regulacion en el transcurso de analisis incrementa la reproducibilidad y la reproducibilidad de los analisis.
Ademas, es preferible que el gas de eliminacion de los residuos se elija entre los gases que mejoran las radiaciones emitidas durante el analisis.
La invencion se refiere asi a un procedimiento de espectroscopia de emision optica de un liquido excitado por un laser de pulsos enfocados sobre su superficie, que presenta las caracteristicas correspondientes a la reivindicacion 1 de la patente.
La velocidad del gas se determina en funcion de al menos una de las caracteristicas siguientes del liquido analizado: su temperatura, su viscosidad, su caudal, la naturaleza turbulenta o laminar de su flujo.
La seccion barrida por el flujo laminar del gas se determina en funcion de al menos una de las caracteristicas siguientes: velocidad de expansion del plasma, cadencia de recurrencia de los pulsos laser, exactitud de la medida.
Preferentemente, el liquido esta fluyendo en la zona de analisis.
En una realizacion, el gas se conduce en la zona de analisis mediante un conducto que rodea el conducto del liquido analizado.
El gas utilizado es, por ejemplo, argon o helio.
La radiacion emitida por el plasma de interaccion entre el liquido a analizar y el haz laser es, en una realizacion preferida, recogido colinealmente con el haz laser.
La zona de analisis y los medios para generar un chorro de liquido a analizar y un chorro de gas que lo rodea pueden apartarse a un recinto estanco adecuado para contener unos productos peligrosos o un entorno hostil, y confinarlos. En este caso, la colinealidad de la radiacion emitida por el plasma de interaccion entre el liquido a analizar y el haz laser es particularmente ventajosa porque permite utilizar una unica ventanilla para el recinto.
Preferentemente, el haz laser esta inclinado con relacion al plano formado por la superficie del fluido analizado con un angulo distinto de 90 grados.
Es preferible que, cuando el liquido esta fluyendo, el punto de impacto del haz laser sobre el chorro este proximo a la salida del liquido de un conducto. Por ejemplo, esta distancia esta comprendida entre 5 y 15 mm para el agua. En efecto, despues de una cierta distancia dependiente de la velocidad del flujo del liquido, el chorro se convierte en inestable y posteriormente diverge.
La invencion se refiere tambien a un dispositivo de espectroscopia de emision optica de un liquido excitado por laser de pulsos enfocados sobre la superficie de este liquido, que presenta las caracteristicas definidas por la reivindicacion 10 de la patente.
Segun una realizacion, el medio adecuado para recoger la luz de emision del liquido a analizar es tal que esta luz se
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recoge colinealmente con el haz laser de excitacion, y el dispositivo incluye un recinto estanco en el que se encuentran el liquido a analizar y los medios adecuados para generar el chorro laminar de gas, permitiendo la colinealidad del haz laser de excitacion y de la direccion de la luz recogida la utilizacion de una unica ventanilla del recinto para el haz laser y la luz recogida.
Surgiran otras caracteristicas y ventajas de la invencion con la descripcion detallada de una realizacion efectuada en el presente documento a continuacion, a titulo de ejemplo no limitativo, con referencia a las figuras aqui adjuntas en las que:
- las figuras 1 y 2, ya descritas, representan unos dispositivos conocidos de analisis por espectroscopia de emision optica utilizando una excitacion laser,
- la figura 3 representa en detalle una celula de ablacion, es decir un dispositivo de analisis por espectroscopia de emision optica utilizando una excitacion laser, de acuerdo con la invencion, y
- la figura 4 representa una realizacion del dispositivo mostrado en la figura 3.
El dispositivo 300 descrito en el presente documento a continuacion con ayuda de la figura 3 permite la realizacion de un procedimiento, de acuerdo con la invencion, de analisis de un liquido 301 por espectroscopia de emision optica generada por medio de un haz 303 laser enfocado sobre la superficie del liquido 301.
Con este fin, se confieren a un gas 309 dispuesto en la zona de analisis 304 que comprende esta superficie del liquido unas propiedades de velocidad y de caudal tales que se minimicen las perturbaciones generadas por el impacto del haz laser sobre la superficie del liquido. La velocidad y el caudal del gas 309 deben presentar unos valores suficientemente elevados para eliminar las microgotas; sin embargo, esta velocidad y este caudal no deben sobrepasar un limite para no perturbar el flujo del chorro liquido. Para regular la velocidad y el caudal, se actua sobre la presion del gas que alimenta el dispositivo.
La celula de ablacion 300, que puede estar apartada en un recinto susceptible de contener y confinar un entorno hostil, comprende un conducto 302 que dirige el liquido 301 a analizar hacia una zona 304 de analisis, es decir una zona que comprende la superficie del liquido 301 sobre la que se enfoca un haz laser posteriormente descrito.
Este conducto 302 de liquido atraviesa un soporte 306 de conexion a un conducto de llegada 310 de gas 309, tal como nitrogeno o argon. Este soporte 306 permite repartir el gas 309 alrededor de todo el conducto del liquido 302, y hacerle salir por un conducto 313 del mismo eje que el conducto 302 y rodeandole. Este conducto 313 desemboca por un orificio 3131 de diametro D1, y el conducto de liquido 302 desemboca por un orificio 3021 de diametro D2. En el interior del soporte 306, se disponen unos medios de estanqueidad 312 entre este y el conducto de liquido 302, a una altura situada entre la llegada de este conducto 302 en el soporte y el conducto de llegada 310, con el fin de forzar al gas a escaparse hacia la zona 304 de analisis.
El conducto 302 es una pipeta Pasteur que tiene un orificio de salida 3021 de un diametro D2 de 0,1 mm, y por tanto el conducto 313 es un tubo de diametro interior D1 de 10 mm.
La velocidad y el caudal (en el ejemplo la presion) del gas 309 no deben sobrepasar el limite mas alla del que este gas haria desviar o fluctuar el chorro del fluido 301 a analizar en la zona 304 de analisis, lo que desenfocaria el haz laser y haria perder al analisis su exactitud. Es facil determinar experimentalmente este umbral para cada par liquido a analizar / gas. Por ejemplo, cuando el liquido a analizar es agua y el gas aire o nitrogeno, el limite es de 1 bar.
Cuando el liquido es agua y el gas aire o nitrogeno, este efecto se obtiene alimentando el conducto de llegada 310 de gas bajo una presion Pgas superior a la presion Pambiente ambiental en 0,15 a 1 bar, y preferentemente en 0,2 bar.
Este efecto de barrido debe adaptarse a las caracteristicas fisicas de la solucion y del gas, y principalmente de su viscosidad. De ese modo por ejemplo si el liquido a analizar es un aceite que tiene una viscosidad cinematica a 37,77 0C de 67,6 cst y el gas es aire o nitrogeno, la presion requerida en el conducto de llegada 310 de gas debe alcanzar 0,4 bar por encima de la ambiental.
Cuando la presion del gas verifica estas condiciones, este gas estabiliza el chorro por un efecto de contencion, y aleja de la zona 304 de analisis las microgotas formadas alrededor del plasma, de tal manera que estas ultimas no perturben la accion del laser sobre el liquido durante la llegada de un nuevo pulso luminoso, lo que es significativo tan pronto como estos pulsos esten separados en al menos un segundo.
Una reduccion de ese tipo de las perturbaciones ha permitido mejorar la relacion senal a ruido del entorno en un factor de 100 con relacion a una utilizacion de gas a presion ambiente. Esta mejora se repercute, segun las modalidades elegidas por el operador, bien en una gran mejora de la exactitud y la reproducibilidad de las medidas para una misma cadencia de repeticion de los pulsos laser, o bien en una gran mejora de la cadencia de repeticion de los pulsos laser, en la medida en la que el laser lo permita, o bien en una mejora simultanea, pero menor, de
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En la zona 304 de analisis, el gas 309 al fluir laminarmente elimina las microgotas en suspension despues del impacto del pulso del haz laser y estabiliza la superficie del liquido 301 a analizar.
Finalmente, el dispositivo descrito en este ejemplo presenta unas disposiciones conocidas en unos contextos proximos. En particular, se sabe que, para un liquido en reposo, el haz laser puede estar inclinado con relacion a la superficie de este liquido con un angulo diferente de 90°, de manera que limite las perturbaciones generadas por el haz laser. En el ejemplo, este angulo es superior a 60° e inferior a 90°.
Ademas, al estar fluyendo el liquido analizado en la zona de analisis, las burbujas formadas en el liquido por el haz laser se alejan de esta zona al fluir.
En esta realizacion el liquido 301 se recoge en un recipiente 314, provisto de un conducto 316 del que un extremo se introduce en el liquido 301, al comienzo de la manipulacion.
El conducto 316 se une a una bomba 418 (figura 4), de tal manera que sea posible reciclar el fluido 301 de manera que no se utilice mas que una cantidad limitada de liquido para efectuar los analisis.
Ademas, el enfoque del laser y del sistema optico de registro de las emisiones puede fijarse durante el conjunto de los analisis. Por lo tanto, el dispositivo de analisis es particularmente estable, mejorando de nuevo la reproducibilidad de los analisis.
Como se ha indicado anteriormente, el gas 309 permite obtener un plasma muy reproducible y estable. Se pueden utilizar asi unas frecuencias de repeticion o de recurrencia para el laser de 10 a 20 Hz, incluso mas, durante un plazo de varios minutos. Esto permite obtener unos tiempos elevados de acumulacion espectroscopica, y por tanto mejorar la relacion senal a ruido.
El dispositivo representado en la figura 4 incluye un laser 402, que emite en la longitud de onda fundamental de 1064 nm, a la que se anade un duplicador de frecuencia llevando esta longitud de onda a 532 nm. Incluye tambien un espejo dicroico en vidrio 404, un espejo dicroico en cuarzo 406 y una optica convergente 408 para dirigir y enfocar el haz laser sobre la superficie del liquido analizado en la zona 304 de analisis.
En este ejemplo, el laser 402 es un laser Nd-YAG de longitud de onda 1064 nm llevado a 532 nm por un duplicador de frecuencia, y que emite unos pulsos una duracion de siete nanosegundos. Cualquier valor de pulso del orden de 2 a 30 ns es igualmente conveniente en tanto que la potencia especifica proporcionada sobre el chorro a analizar sea al menos de 1 GW/cm2.
Teniendo en cuenta la supresion en el gas de los residuos del plasma precedente y la estabilizacion de la superficie del liquido a analizar, el laser puede funcionar a una frecuencia de recurrencia de diez o de veinte hercios de manera que efectue un numero grande de analisis durante un tiempo dado, mejorando asi la reproducibilidad de este analisis.
Por otro lado, es conveniente senalar que el espejo dicroico en cuarzo 406 permite transmitir los rayos analiticos en el campo ultravioleta.
La radiacion emitida por el plasma en esta zona de analisis es guiada hasta un haz de fibras opticas 420, que puede reducirse a una unica fibra optica, por la optica convergente 408 formada por una unica lente, el espejo 406 y posteriormente una optica convergente 410 formada tambien por una unica lente. Se pueden utilizar asi unos haces de fibras denominados transformadores de seccion hendidura/”bundle”, que permite recoger una marca luminosa aproximadamente circular, y aplicarla casi sin desperdicio a la hendidura de entrada de un espectrometro. El material de estas fibras debe permitir la transmision de todos los rayos emitidos por el liquido a analizar.
El haz de fibras opticas 420 se reduce asi a una unica fibra, de silicio, de un milimetro de diametro y de una decena de metros de longitud.
Contrariamente al dispositivo de la tecnica anterior (figura 2), esta fibra recoge el espectro de interaccion radiado por el plasma siguiendo el mismo eje que el haz laser incidente sobre la zona 304, lo que contribuye a estabilizar la senal. En efecto, esta colinealidad permite mantener la existencia de la senal si la posicion del punto de impacto del haz laser varia bajo el efecto del plasma.
Esta caracteristica maximiza la recogida de luz cuando el haz laser no es ortogonal a la superficie del liquido. Ademas, favorece la utilizacion del dispositivo en unos entornos hostiles, como el vacio o un entorno nuclear, debido a la posibilidad de hacer pasar el haz laser de excitacion y el espectro luminoso recogido a traves de una sola y unica ventanilla 407 del recinto 409 de proteccion y de confinamiento representado en trazos discontinuos.
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La aplicacion a las soluciones radioactivas utilizadas en la industria de la energfa nuclear constituye una aplicacion favorecida. En este caso, este recinto 409 representa las paredes de una “celula caliente” de la industria nuclear, y la ventanilla 407 es preferentemente de cuarzo.
La recogida de la luz por medio de una fibra optica permite trabajar de manera apartada y evita al usuario del dispositivo encontrarse en la proximidad de la zona en la que se manipulan las soluciones radioactivas (o toxicas, o de acceso dificil). De ese modo, en el caso de que el analisis se refiera a unos productos peligrosos o deba efectuarse en un ambiente hostil, es posible apartar en el medio hostil la celula de ablacion 430, delimitada por el trazo 409 en la figura 4, mientras se mantiene al resto del dispositivo en un entorno seguro para los operarios.
La posibilidad de efectuar unos analisis de diversas soluciones sin efectuar ajustes entre estas soluciones es entonces particularmente ventajosa. Un enfoque directo sobre el espectrometro seria posible pero mas complicado de ajustar.
Esta radiacion se analiza entonces mediante un espectrometro 422, tal como un espectrometro de geometria Czerny Turner o un espectrometro denominado de escala, unido a un ordenador 424 que registra los espectros de emision para procesar estos datos.
El espectrometro de geometria Czerny Turner permite, con un ajuste optimo, barrer un intervalo espectral que va de 250 nm a 650 nm con una ventana espectral accesible simultaneamente de 4 nm.
El espectrometro de escala posee la misma resolucion que el espectrometro de geometria Czerny Turner, pero su ventana espectral, con un ajuste elegido, cubre una gama de longitudes de onda que van de 200 a 850 manometros.
Un espectrometro de escala de ese tipo, provisto de una camara “CCD”, precedida de un intensificador de luz, puede calibrarse desde el inicio puesto que el detector no presenta ninguna parte movil.
En este caso, un generador de pulsos permite desencadenar una ventana temporal de medicion de la radiacion registrada por la camara con un retardo elegido con relacion al pulso laser.
El espectrometro 422 se controla con la ayuda del ordenador 424 que esta provisto de un software de adquisicion y de procesamiento de datos.
El analisis de las soluciones diversas es de la mayor importancia en muy numerosos campos industriales, tales como la industria farmaceutica, la electronica, la industria energetica y los ambientes hostiles. Una de las aplicaciones favorecidas es el analisis de soluciones radiactivas en los procesos de energfa nuclear.

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    REIVINDICACIONES
    1. Procedimiento de espectroscopia de emision optica de un liquido (301) excitado por un laser de pulsos (402) enfocado sobre su superficie, en el que la zona del analisis (304) es barrida por un flujo de gas (309) que tiene una velocidad y una seccion suficientes para eliminar los residuos del plasma en suspension en el gas y resultantes de un primer pulso laser, antes de que se produzca el pulso laser siguiente, caracterizado porque el flujo de gas es laminar, paralelo a la superficie del liquido a analizar, en contacto con la superficie de este liquido, y realiza un efecto de contencion de la superficie libre del liquido.
  2. 2. Procedimiento segun la reivindicacion 1, siendo determinada la velocidad del gas en funcion de al menos una de las caracteristicas siguientes del liquido analizado: su temperatura, su viscosidad, su caudal, la naturaleza turbulenta o laminar de su flujo.
  3. 3. Procedimiento segun una de las reivindicaciones 1 o 2, siendo determinada la seccion barrida por el flujo laminar del gas en funcion de al menos una de las caracteristicas siguientes: velocidad de expansion del plasma, cadencia de recurrencia de los pulsos laser, exactitud de la medida.
  4. 4. Procedimiento segun una de las reivindicaciones anteriores, estando fluyendo el liquido en la zona de analisis.
  5. 5. Procedimiento segun una de las reivindicaciones anteriores, siendo conducido el gas en la zona de analisis mediante un conducto (313, 302) que rodea el conducto (302) del liquido analizado.
  6. 6. Procedimiento segun una de las reivindicaciones anteriores, estando inclinado el haz laser con relacion al plano formado por la superficie del liquido un angulo distinto de 90 grados.
  7. 7. Procedimiento segun la reivindicacion 6, estando inclinado el haz laser con relacion al plano formado por la superficie del liquido un angulo superior a 60 grados.
  8. 8. Procedimiento segun una de las reivindicaciones anteriores, siendo recogido el haz emitido por el liquido a continuacion de la excitacion por el haz laser colinealmente con el haz laser.
  9. 9. Procedimiento segun una de las reivindicaciones anteriores, siendo el gas argon o helio.
  10. 10. Dispositivo de espectroscopia de emision optica de un liquido excitado por un laser de pulsos enfocado sobre la superficie de este liquido, que incluye en combinacion:
    - un laser adecuado para generar unos pulsos de luz coherente de una densidad de potencia de al menos 1 GW/cm2,
    - unos medios adecuados para generar un chorro del liquido a analizar laminar segun una longitud de al menos un centimetro,
    - unos medios adecuados para generar un chorro laminar de gas paralelo a la superficie del liquido a analizar y en contacto con esta, para eliminar los residuos del plasma en suspension en el gas y resultantes de un primer pulso laser,
    - unos medios adecuados para enfocar el haz laser en la zona de analisis, sobre la superficie del chorro de liquido a analizar,
    - un medio adecuado para recoger la luz resultante de la interaccion de los pulsos luminosos del laser con el chorro del liquido a analizar,
    - un espectroscopio adecuado para funcionar en el intervalo de frecuencias en el que se encuentran los rayos de emision del liquido a analizar, y dispuesto de manera que reciba la luz de interaccion recogida por el haz de fibras opticas,
    - unos medios adecuados para hacer circular el liquido a analizar bajo la forma de chorro, y
    - unos medios adecuados para hacer circular bajo la forma de chorro el gas que debe fluir tangencialmente al liquido a analizar.
  11. 11. Dispositivo segun la reivindicacion 10, siendo tal el medio adecuado para recoger la luz de emision del liquido a analizar que esta luz se recoge colinealmente con el haz laser de excitacion, incluyendo el dispositivo un recinto estanco en el que se encuentran el liquido a analizar y los medios adecuados para generar el chorro laminar de gas, permitiendo la colinealidad del haz laser de excitacion y de la direccion de la luz recogida la utilizacion de una unica ventanilla del recinto para el haz laser y la luz recogida.
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