Das Labor für laserinduzierte Zerfallspektroskopie (LIBS) widmet sich der Untersuchung planetarer Materialien unter simulierten Umweltbedingungen von Planetenoberflächen oder der Oberfläche von Monden oder Asteroiden. Dazu gehören auch Hochvakuum und eisige Oberflächen.
Das Labor ist mit Präparationseinrichtungen für analoge Planetenmaterialien sowie mit derzeit vier speziellen LIBS-Anlagen ausgestattet:
Hochauflösender LIBS-Aufbau für zeitaufgelöste Messungen mit einer großen spektralen Abdeckung bei hoher Auflösung
Plasma- und Schlieren-Imaging-Setup für räumlich und zeitlich aufgelöste Messungen der Plasmaemissionen und der Plasmastoßwelle
Vakuum-UV-LIBS-Aufbau für Messungen im Vakuum-UV-Spektralbereich
VOILA-Demonstrationsmodell (Volatiles Identification by Laser Ablation), das im Rahmen des EU-Horizont 2020-Projekts LUVMI-X entwickelt wurde, um das Konzept für eine Mond-LIBS-Nutzlast zu demonstrieren.
Der Druck und die Zusammensetzung des Umgebungsgases können in allen Versuchsaufbauten eingestellt werden, während die Temperatur in den Simulationskammern des hochauflösenden Versuchsaufbaus und des VOILA-Demonstrationsmodells zusätzlich eingestellt werden kann, was die Analyse von gefrorenen Proben ermöglicht. Das LIBS-Labor ist darüber hinaus mit einem LIBS-Handgerät für Messungen vor Ort und zusätzlichen Komponenten für LIBS- und Raman-Spektroskopie-Aufbauten ausgestattet, sowohl mit Prototypen als auch mit kommerziellen Teilen. Schließlich wurde eine modulare LIBS-Nutzlastbox für die LRU (Lightweight Rover Unit) des DLR RMC in Oberpfaffenhofen im Rahmen des Helmholtz-Projekts ARCHES entwickelt.
Alle Laboreinrichtungen sind mit gepulsten Hochleistungslasern zur Erzeugung von laserinduzierten Plasmaspektrometern und anderen Hilfsgeräten ausgestattet:
Hochauflösendes Spektrometer mit zwei getrennten optischen Pfaden, einem für den UV-Spektralbereich von 190 nm bis 375 nm und einem für den UV/VIS/NIR-Spektralbereich von 275 nm bis 855 nm. Die spektrale Auflösung beträgt 15 pm bei 190 nm und 90 pm bei 855 nm. Ausgestattet mit einer ICCD-Kamera für zeitaufgelöste Messungen mit einer zeitlichen Auflösung von 10 ns.
Vakuum-UV-Spektrometer für den Spektralbereich von 100 nm bis 300 nm mit einer spektralen Auflösung von 0,13 nm bei 254 nm.
Imaging-Monochromator für den Spektralbereich von 220 nm bis 950 nm mit einer spektralen Auflösung von 0,13 nm bei 546 nm. Ausgestattet mit einer ICCD-Kamera für zeitaufgelöste Messungen mit einer zeitlichen Auflösung von 10 ns.
Aktiv gütegeschalteter Nd:YAG-Laser mit einer Laserwellenlänge von 1064 nm, Pulsbreite von 6 ns, Pulsenergie von bis zu 250 mJ, Pulsfrequenz von bis zu 10 Hz.
Aktiv gütegeschalteter Nd:YAG-Laser mit einer Laserwellenlänge von 1064 nm, einer Pulsbreite von 7 ns, einer Pulsenergie von bis zu 130 mJ, einer Pulsfrequenz von bis zu 10 Hz.
Aktiv gütegeschalteter Nd:YAG-Laser mit einer Laserwellenlänge von 1064 nm, Pulsbreite von 8 ns, Pulsenergie von bis zu 31 mJ, Pulsfrequenz von bis zu 20 Hz.
Passiv gütegeschalteter Yb:YAG-Laser mit einer Laserwellenlänge von 1030 nm, Pulsbreite von 9 ns, Pulsenergie von bis zu 30 mJ, Pulsfrequenz von bis zu 10 Hz.
Turbomolekularpumpen und Vakuumkammern.
Handgehaltenes LIBS-Gerät mit einem Spektralbereich von 190 nm bis 950 nm, einer Laserwellenlänge von 1064 nm, einer Pulsenergie von 7,5 mJ und einer Pulsfrequenz von bis zu 50 Hz.
