Análisis de Rocas con Espectrometría de Masas

Ablación Láser

• La espectrometría de masas es lenta y no adaptada para analizar un mineral en específico en una roca.
• Se compara con la microsonda electrónica, que es puntual, pero solo analiza 5 o 6 elementos a la vez.

¿Qué es un láser?

• LASER = Luz Amplificada por Estimulación de la Emisión de Radiación.
• El principio del láser es provocar una emisión estimulada.

Tipos de Láser

• Láser sólido ND-YAG: trabaja a 1064 nm (infrarrojo) y puede reducirse a 532 y 266 nm con generadores harmónicos.
• Láser gas Excimer: combinación de un gas inerte y un gas reactivo, con longitud de onda dependiente del tipo de gas.
• El láser Excimer tiene una ventaja debido a su longitud de onda más pequeña, lo que permite una mejor absorción de energía, descomposición de la muestra y menor fraccionamiento entre elementos.

Características de los Láseres

• ND-YAG: distribución gaussiana del haz de luz.
• Excimer: distribución uniforme del haz de luz, con pulsaciones rápidas (nanosegundos, fotosegundos).

Efectos del Láser sobre la Muestra

• El láser genera un plasma en la superficie de la muestra, lo que puede ser analizado mediante un espectrómetro de emisión (LIBS).
• El láser genera un flujo de partículas que pueden ser transportadas hacia un sistema ICP-MS (LA-ICP-MS).

LIBS (Laser Induced Breakdown Spectroscopy)

• Espectrometría de Plasma inducido por Láser que permite analizar cualquier tipo de material (sólido, líquido o gas).
• No se requiere vacío y no hay preocupación al preparar la muestra.
• El plasma generado tiene una temperatura mayor a 15000 K, lo que permite analizar la luz emitida mediante espectrometría de emisión.

Aplicaciones en Geología

• Composición de minerales.
• Contenido en metales de inclusiones fluidas.
• Dataciones U-Pb sobre circones, titanita, monazita.

LA-ICP-MS

• Laser Ablation Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry.
• El láser remueve algunos mg de muestra que son transportados hacia la antorcha por un flujo de Ar o de He.
• Los iones pasan al interior del filtro cuadrupolar donde son separados según su relación masa/carga.
• Limites de detección: algunos ppb, mejor que el LIBS.
• Aplicaciones en Geología: composición de minerales, contenido en metales de inclusiones fluidas, dataciones U-Pb sobre circones, titanita, monazita.