اعماق دریا سرشار از منابع معدنی است. اکتشاف و توسعه منابع دریایی نقطه داغ اکتشاف و توسعه منابع معدنی جهان است. در اکتشاف منابع اعماق دریا، طیف‌سنجی شکست ناشی از لیزر (LIBS) دارای مزایای سرعت تشخیص سریع، عدم نیاز به پیش پردازش نمونه، زمان واقعی در محل است و می‌تواند روی مایعات اعمال شود. با این حال، در محیط آب پرفشار اعماق اقیانوس، تحریک سیگنال طیفی دشوارتر است و حساسیت تشخیص LIBS تحت تأثیر قرار می‌گیرد.
تیم LIBS از موسسه اتوماسیون شن یانگ، آکادمی علوم چین، روشی را برای ایجاد یک محیط گازی در محیط آب با فشار بالا در اعماق دریا پیشنهاد کرد که سیگنال‌های طیفی نمونه‌های جامد را در آب با فشار بالا در اعماق دریا افزایش می‌دهد. اثر تشخیص LIBS در اعماق دریا را بهبود می بخشد. نتایج تحقیقات مرتبط با عنوان مطالعه بر روی طیف‌سنجی شکست ناشی از لیزر در محیط گاز هلیوم پرفشار برای کاربردهای اعماق اقیانوس، منتشر شده در Talanta منتشر شد.
در یک محیط آب با فشار بالا، این مطالعه از یک کاوشگر برای انتقال گاز هلیوم به سطح یک نمونه جامد استفاده کرد. گاز به نوبه خود آب را از سطح نمونه خارج می کند و یک محیط گاز با فشار بالا ایجاد می کند. این مطالعه برای توصیف LIBS در فشارهای مختلف انجام شد. آزمایش‌ها ثابت کردند که روش ایجاد یک محیط گاز با عبور هلیوم می‌تواند به طور موثر سیگنال‌های LIBS را تقویت کند و داده‌های طیفی مؤثر در 60 مگاپاسکال (مرتبط با فشار 6000 متر آب در اعماق دریا) به دست آمد. نتایج تجربی نشان می‌دهد که افزایش انرژی لیزر و کوتاه کردن فاصله انتقال لیزر در گاز فشار بالا می‌تواند به طور موثر شدت سیگنال طیفی را افزایش دهد و با نتیجه‌گیری در محیط بدنه آب با فشار بالا متفاوت است. مطالعه فوق نشان می‌دهد که روش تبدیل محیط آب به یک محیط گازی می‌تواند به طور موثر تأثیر آب پرفشار بر تشخیص LIBS را کاهش دهد و راه‌حل جدیدی برای تشخیص درجا مواد معدنی در اعماق دریا ارائه کند.
این تحقیق توسط برنامه تحقیق و توسعه کلید ملی چین پشتیبانی می شود.
ساختار تجهیزات تجربی برای طیف‌سنجی شکست ناشی از لیزر در اعماق دریا (LIBS)
