A mélytenger ásványkincsekben gazdag. A tengeri erőforrások feltárása és fejlesztése a világ ásványkincsek feltárásának és fejlesztésének forró pontja. A mélytengeri erőforrás-kutatásban a lézerrel indukált lebontási spektroszkópia (LIBS) előnye, hogy gyors detektálási sebességet, nincs szükség minta előfeldolgozásra, valós idejű in situ, és folyadékokra is alkalmazható. A mély óceán nagynyomású vízi környezetében azonban a spektrális jelet nehezebb gerjeszteni, és ez befolyásolja a LIBS detektálás érzékenységét.
A Kínai Tudományos Akadémia Shenyang Automatizálási Intézetének LIBS-csapata egy olyan módszert javasolt a mélytengeri nagynyomású vízi környezetben gázkörnyezet létrehozására, amely javítja a mélytengeri nagynyomású vízben lévő szilárd minták spektrális jeleit, és javítja a LIBS mélytengeri észlelés hatását. A kapcsolódó kutatási eredmények a Talantában megjelent Tanulmány a lézerrel indukált lebontási spektroszkópiáról nagynyomású héliumgáz környezetben mélytengeri alkalmazásokhoz címmel jelentek meg.
Nagynyomású vízi környezetben a tanulmány egy szondát használt a héliumgáz szilárd minta felszínére szállítására; a gáz pedig kiszorította a vizet a minta felületéről, nagynyomású gázkörnyezetet teremtve. A vizsgálatot a LIBS különböző nyomásokon történő jellemzésére végezték. A kísérletek bebizonyították, hogy a gázkörnyezet létrehozásának módszere hélium áteresztésével hatékonyan képes fokozni a LIBS jeleket, és 60 MPa-nál (ami 6000 m mélytengeri víz nyomásának felel meg) eredményes spektrális adatokat kaptunk. A kísérleti eredmények azt mutatják, hogy a lézer energia növelése és a lézer átviteli távolságának csökkentése a nagynyomású gázban hatékonyan növelheti a spektrális jel intenzitását, és eltér a nagynyomású víztest környezetében levont következtetésektől. A fenti tanulmány bizonyítja, hogy a vízi környezet gázkörnyezetté alakításának módszere hatékonyan csökkentheti a nagynyomású víz LIBS kimutatásra gyakorolt hatását, új megoldást kínálva a mélytengeri ásványok in situ kimutatására.
A kutatást a Kínai Nemzeti Kutatási és Fejlesztési Program támogatja.
Kísérleti berendezések felépítése mélytengeri lézer-indukált lebontási spektroszkópiához (LIBS)
