Hluboké moře je bohaté na nerostné zdroje. Průzkum a rozvoj mořských zdrojů je ohniskem světového průzkumu a rozvoje nerostných zdrojů. Při průzkumu hlubinných zdrojů má laserem indukovaná spektroskopie rozpadu (LIBS) výhody vysoké rychlosti detekce, není potřeba předzpracování vzorku, v reálném čase in-situ a lze ji aplikovat na kapaliny. Ve vysokotlakém vodním prostředí hlubokého oceánu je však obtížnější excitovat spektrální signál a je ovlivněna citlivost detekce LIBS.
Tým LIBS z Shenyang Institute of Automation, Čínská akademie věd, navrhl metodu k vytvoření plynového prostředí v prostředí hlubokomořské vysokotlaké vody, která zesiluje spektrální signály pevných vzorků v hlubokomořské vysokotlaké vodě a zlepšuje účinek LIBS hlubokomořské detekce. Související výsledky výzkumu byly publikovány jako Studie spektroskopie laserem indukovaného rozkladu v prostředí vysokotlakého helia pro aplikace v hlubokých oceánech, publikovaná v Talantě.
Ve vysokotlakém vodním prostředí studie využívala sondu k transportu plynného helia na povrch pevného vzorku; plyn zase vytlačil vodu z povrchu vzorku a vytvořil tak plynové prostředí pod vysokým tlakem. Studie byla provedena za účelem charakterizace LIBS při různých tlacích. Experimenty prokázaly, že metoda vytváření plynného prostředí průchodem helia může účinně zesílit signály LIBS a byla získána efektivní spektrální data při 60 MPa (což odpovídá tlaku 6000 m vody v hlubokém moři). Experimentální výsledky ukazují, že zvýšení laserové energie a zkrácení laserové přenosové vzdálenosti ve vysokotlakém plynu může účinně zvýšit intenzitu spektrálního signálu a jsou odlišné od závěrů v prostředí vysokotlakého vodního útvaru. Výše uvedená studie demonstruje, že metoda přeměny vodního prostředí na plynné prostředí může účinně snížit dopad vysokotlaké vody na detekci LIBS a poskytuje nové řešení pro in situ detekci hlubinných minerálů.
Výzkum je podporován Národním klíčovým výzkumným a vývojovým programem Číny.
Struktura experimentálního zařízení pro hlubokomořskou laserem indukovanou spektroskopii průrazu (LIBS)
