Djuphavet är rikt på mineraltillgångar. Utforskning och utveckling av marina resurser är den heta platsen för världens utforskning och utveckling av mineraltillgångar. I djuphavsresursutforskning har laserinducerad nedbrytningsspektroskopi (LIBS) fördelarna med snabb detekteringshastighet, inget behov av provförbehandling, realtid in-situ och kan tillämpas på vätskor. Men i högtrycksvattenmiljön i djuphavet är spektralsignalen svårare att exciteras, och känsligheten för LIBS-detektering påverkas.
LIBS-teamet vid Shenyang Institute of Automation, Chinese Academy of Sciences, föreslog en metod för att skapa en gasmiljö i djuphavsmiljö med högt tryck, vilket förstärker spektrala signaler från fasta prover i djuphavsvatten med högt tryck, och förbättrar effekten av LIBS djuphavsdetektering. De relaterade forskningsresultaten publicerades som Studie om laserinducerad nedbrytningsspektroskopi i högtrycksheliumgasmiljö för djuphavsapplikationer, publicerad i Talanta.
I en högtrycksvattenmiljö använde studien en sond för att transportera heliumgas till ytan av ett fast prov; gasen drev i sin tur ut vatten från provytan, vilket skapade en gasmiljö med högt tryck. Studien utfördes för att karakterisera LIBS vid olika tryck. Experimenten visade att metoden att skapa en gasmiljö genom att passera helium effektivt kan förbättra LIBS-signalerna, och effektiva spektraldata erhölls vid 60 MPa (motsvarande trycket på 6000 m vatten i djuphavet). De experimentella resultaten visar att ökning av laserenergin och förkortning av laseröverföringsavståndet i högtrycksgasen effektivt kan förbättra den spektrala signalintensiteten, och skiljer sig från slutsatserna i högtrycksvattenkroppsmiljön. Ovanstående studie visar att metoden att omvandla vattenmiljön till en gasmiljö effektivt kan minska inverkan av högtrycksvatten på LIBS-detektering, vilket ger en ny lösning för in situ-detektering av djuphavsmineraler.
Forskningen stöds av Kinas nationella nyckelforsknings- och utvecklingsprogram.
Struktur av experimentell utrustning för djuphavslaserinducerad nedbrytningsspektroskopi (LIBS)
