在LA-ICP-MS成像中进行矿物阶段解析量化.
Barbara Umfahrer1, Jakub Buday2, Pavel Pořízka2
1Laboratory of Inorganic Chemistry, Department of Chemistry and Applied Biosciences, ETH Zurich, Vladimir-Prelog-Weg 1, Zurich 8093, Switzerland.
本研究引入了一种使用统一多重近似和投影 (UMAP) 和k-means集群的新方法,以提高激光切除-感应合等离子体质谱法 (LA-ICP-MS) 地质样品基本成像的定量准确性.
科学领域:
- 地质化学 地质化学
- 分析化学 分析化学
- 材料科学 材料科学 材料科学
背景情况:
- 激光切除-感应合等离子体质谱 (LA-ICP-MS) 提供高分辨率的元素成像,但在异质材料中面临量化挑战.
- 全球规范化方法在复杂矩阵中经常失败,导致元素量化中的重大错误.
- 精确的元素量化对于理解地质过程和材料组成至关重要.
研究的目的:
- 开发一种新的工作流程,用于LA-ICP-MS成像中的精确,相位特异的元素量化.
- 在复杂的地质样本中解决传统规范化策略的局限性.
- 提高多元成像数据的可解释性和可靠性.
主要方法:
- 利用统一的多重近似和投影 (UMAP) 进行无监督的元素地图的维度缩小.
- 根据元素度,使用的k-means聚类对矿物学阶段进行细分.
- 通过将集群组成与已知的矿物相匹配,实现了像素智能,相位特定的规范化.
主要成果:
- 在含道松石的砂岩中成功细分了矿物学阶段,从而实现了特定阶段的量化.
- 显著减少量化错误,更正高达60%的高估/低估.
- 能够在深度配置文件中进行一致的,相位解析的地化学比较.
结论:
- UMAP和k-means集群工作流提供了一个强大的解决方案,用于LA-ICP-MS中准确的元素量化.
- 这种方法克服了在异质地质材料中的全球规范化的局限性.
- UMAP被确立为改善多元元素成像中的定量准确性和可解释性的实用工具.
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