Bei der Laser- Induzierten Breakdown Spektroskopie (LIBS) wird mit einem fokussierten energiereichen Laserpuls ein geringer Teil der zu untersuchenden Überfläche verdampft, ein Plasma erzeugt und die emittierte Strahlung spektroskopisch analysiert. Der in der BAM verwendete Aufbau, ist in Abbildung 1 zu sehen. Das Foto in Abbildung 1 zeigt die Langzeitbelichtung eines Plasmas auf einer Betonoberfläche. Da nur einige Mikrogramm Material verdampft werden ist die Anwendung der Methode für das Bauwesen quasi zerstörungsfrei. Als typisches Ergebnis erhält man die Strahlungsintensität in Abhängigkeit von der Wellenlänge (siehe Diagramm in Abbildung 1). Einzelne Spektrallinien im Spektrum lassen sich Elementen zuordnen und die Intensitätswerte geben Auskunft über die Menge des jeweiligen Elements im verdampften Volumen. Für quantitative Aussagen ist eine Kalibrierung mit Proben bekannter Zusammensetzung notwendig. Aufgrund der hohen Plasma-Temperatur brechen alle chemischen Bindungen auf, somit sind Aussagen über spezifische Elementgehalte möglich.
Mit LIBS können prinzipiell alle Elemente des Periodensystems erfasst werden. Die Messung und die Auswertung erfolgen quasi online. Die Messung der Elementverteilung an einem Bohrkern mit 50 mm Durchmesser und 10 cm Länge mit einer Auflösung von 1 mm x 2 mm, inklusive einer bildgebenden Auswertung benötigt nur einige Minuten.
Abbildung 1: Messaufbau im Labor der BAM, Foto eines Plasmas auf einer Betonoberfläche und typisches Ergebnis.