Ћир    Lat    Eng
 

Група за оптичку спектроскопију плазме

 

ОБЛАСТ ИСТРАЖИВАЊА

Спектроскопија плазме, спектрохемија, елементна анализа

КРАТАК ОПИС ИСТРАЖИВАЊА

  • Унапређње аналитичких особина технике ласерски индуковане плазме (ЛИБС). Оптимизација параметара ЛИБС технике за елементну анализу специфичних материјала (стакло и други оптички транспарентни материјали, меки пелетирани материјали…) који се отежано анализирају применом стандардне ЛИБС технике базиране на наносекундном Nd:YAG ласеру. Примена MID IR импулсног наносекундог ласера, примена наношења слојева наночестица (НЕЛИБС техника) и танких слојева метала за унапређење аналитичких перформанси и смањење деструктивности у односу на узорак. Истраживање могућности примене ЛИБС технике двоструког импулса, комбиновањем Nd:YAG и ТЕА СО2 ласера. Развој алтернативних метода квантитативне и семиквантитативне хемијске анализе применом ЛИБС технике. Оптимизација ЛИБС технике за дубинско профилисање хемијског састава.
  • Примена емисионих трака малих молекула и линија водоника за изотопску анализу узорака и дијагностику плазме. У дијагностици ласерски индуковане плазме постоји проблем одређивања температуре хладнијих делова плазме, било да је реч о плазми на нижем притиску, периферији плазме или каснијим фазама временске еволуције плазме. Емисионе траке стабилних двоатомских молекула се користе за одређивање гасне температуре плазме, али недостају истраживања у циљу повећања тачности њеног мерења. Акценат истраживања наше групе је побољшање процедура евалуације температуре из регистрованих емисионих трака, независном оптимизацијом параметара синтезе спектара (профил линије, ротациона температура, вибрациона температура). Због веома израженог изотопског ефекта, у поређењу са атомским линијама, емисионе траке стабилних двоатомских молекула имају велики потенцијал за изотопску анализу. Наша истраживања су усмерена на примену емисионих трака добијених ЛИБС техником, за изотопску анализу материјала релеватних за нуклеарну технологију.
  • Теоријско моделовање гасне плазме. Познавање температурске расподеле хемијског састава плазме у функцији састава ласером аблираног узорка је веома важно са како за дијагностику плазме, тако и за аналитичку примену њене спектралне емисије. С обзиром на чињеницу да се притисак ЛИБС плазме мења током њене еволуције, фокус наших истраживања је усмерен на процену утицаја притиска и степена мешања са околним гасом, на равнотежни састав плазме. Део истраживања је усмерен и на развој софтвера за моделовање састава плазме уз предпоставку постојања вишеструко јонизованих атомских јона, као и малих стабилних молекула.


СЛИКА 1. Графички апстракт истраживања групе

ЧЛАНОВИ ИСТРАЖИВАЧКЕ ГРУПЕ

  • др Мирослав Кузмановић, редовни професор

scopus.com/authid/detail.uri?authorId=6602721299

  • др Мирослав Ристић, доцент

scopus.com/authid/detail.uri?authorId=46062458200

  • др Милица Марковић, асистент

scopus.com/authid/detail.uri?authorId=58709158700

  • Александра Шајић

scopus.com/authid/detail.uri?authorId=59259142800


СЛИКА 2. Заједничка фотографија чланова групе

СПИСАК ДОСТУПНЕ ИСТРАЖИВАЧКЕ ОПРЕМЕ

  • TEA CO2 ласер – лабораторијски направљен, мале енергије импулса, до 200 mJ
  • Nd:YAG ласер – SOLAR laser systems, Модел: LQ115
  • Carl Zeiss PGS 2 спектрограф са CCD камером (SOL instruments, Модел: U2C-16H11850)
  • Апатарура за напаравање плазмом – Zhengzhou CY Scientific Instrument CO., Ltd. Model – CY-PSP180G-1TA
  • XRF спектрометар – Amptek’s EXP-2 Complete Experimenter’s Kit


СЛИКА 3. Опрема истраживачке групе (ТЕА CO2 ласер, XRF спектрометар, Nd:YAG ласер)

НАУЧНА САРАДЊА И ПРОЈЕКТИ

Сарадња са научним институцијама у земљи

  • Универзитет у Београду – Институт за физику
  • Универзитет у Београду – Институт за нуклеарне науке „Винча“
  • Универзитет у Београду – Физички факултет

Сарадња са научним институцијама у иностранству

  • ENEA, Истраживачки центар Фраскати
  • CETAL, национални институт за ласере, плазму и радијациону физику, Магуреле, Руминија
  • Институт за физику, Национална академија наука Белорусије, Минск, Белорусија

Изабрани завршени пројекти

  • Novel approach to laser induced breakdown spectroscopy diagnostics of fusion reactor plasma facing components – NOVA2LIBS4fusion, програм ИДЕЈЕ, Фонд за науку РС, 01.02.2022. – 31.01.2025. руководилац – др Миливоје Ивковић, учесник – др Мирослав Кузмановић.

ПУБЛИКАЦИЈЕ

Изабрани радови у међународним научним часописима

  • A. Šajić, D. Ranković, M. Ristić, M. Marković, J. Ciganović, M. Kuzmanović, Quantitative analysis of soda-lime glass by the LIBS technique based on TEA CO2 laser, Spectrochim. Acta B. At. Spectrosc, 224 (2025) 107113. https://doi.org/10.1016/j.sab.2024.107113
  • M. Marković, М. Kuzmanović, I. Pašti, D. Bajuk-Bogdanović, D. Ranković, D. Dimić, Comprehensive spectroscopic and morphological analysis of the effects exerted by different acids on Pig bone: Forensic aspect, Forensic Science International, 366 (2025) 112310. https://doi.org/10.1016/j.forsciint.2024.112310
  • M. Ristić, N. Krstevski, M. Marković, A. Šajić, M. Kuzmanović, Influence of pressure and mixing with air on the equilibrium composition of laser-induced plasma on ODS steel, J. Serb. Chem. Soc, 0(00) (2025) 1. https://doi.org/10.2298/JSC250130022R
  • M. Ristić, N. Krstevski, D. Ranković, M. Marković, A. Šajić, M. Kuzmanović, The influence of continuum lowering on the equilibrium composition of plasma: case study of laser-induced plasma on a WC–Cu target, Plasma Phys. Control. Fusion, 66 (2024) 125014. https://doi.org/10.1088/1361-6587/ad8b68
  • М. Marković, М.Kuzmanović, D. Ranković, D. Bajuk-Bogdanović, A. Šajić, D. Dimić, From Structure to Strength: Analyzing the Impact of Sulfuric Acid on Pig Bone Demineralization Through FTIR, LIBS, and AAS, IJMS, 25 (2024) 12250. https://doi.org/10.3390/ijms25221225
  • M. Marković, D. Ranković, M. Savić, I. Perović, D. Milovanović, M. Kuzmanović, Application of laser-induced breakdown spectroscopy for the analysis of pig bones, Measurement Science and Technology, 35 (2024) 025502. https://doi.org/10.1088/1361-6501/ad060d
  • M. Ivković , J. Savović, , B. Stankov,   M.  Kuzmanović,  I. Traparić, LIBS depth-profile analysis of W/Cu functionally graded material, Spectrochim. Acta B At. Spectrosc, 213 (2024)  106874. https://doi.org/10.1016/j.sab.2024.106874
  • M.Trtica, M.Kuzmanović, J.Savović, D.Ranković, “TEA CO2 Laser – Polymethyl Methacrylate Interaction: LIBS Hydrogen Analysis”, Appl. Surf. Sci, 572 (2022) 151424. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0169433221024764
  • M. Kuzmanovic, A. Stancalie, D. Milovanovic, A. Staicu, Lj. Damjanovic-Vasilic, D. Rankovic, J. Savovic, Analysis of lead-based archaeological pottery glazes by laser induced breakdown spectroscopy, Optics & Laser Technology,134 (2021) 106599. https://doi.org/10.1016/j.optlastec.2020.106599
  • V.Kiris, J.Savovic, A.Nevar, M.Kuzmanovic, M.Nedelko, D.Rankovic, N. Tarasenko, “Laser-induced breakdown spectroscopy analysis of water solutions deposited on PTFE surface: Influence of copper oxide nanoparticles and NELIBS effect”, Spectrochim. Acta B, 186 (2022) 106333. https://doi.org/10.1016/j.sab.2021.106333
 
 
 
МЕНИ