结合激光诱导分解光谱 (LIBS) 和时间隔离的拉曼光谱,用于水下矿石的识别
Jiaojian Song1, Ye Tian2, Yuanyuan Xue3
1Donghai Laboratory, Zhoushan, 316021, China.
Analytica chimica acta
|February 18, 2026
概括
这项研究引入了激光诱导分解光谱 (LIBS) 和拉曼光谱系统的组合,用于快速识别水下矿石. 这种综合方法显著提高了分类准确性,使得高效的深海采矿勘探成为可能.
科学领域:
- 地质化学 地质化学
- 频谱学是一种光谱学.
- 海洋地质 海洋地质学
背景情况:
- 陆地矿产资源不断枯竭,需要对深海金属矿床进行勘探.
- 传统的矿石分析方法耗时,缺乏实时反.
- 在现场,快速的水下矿石识别对于高效的深海采矿至关重要.
研究的目的:
- 开发一种快速的现场技术,用于水下矿石的识别.
- 整合激光诱导分解光谱学 (LIBS) 和时间隔离的拉曼光谱学.
- 评估数据融合策略,以改进矿石的分类.
主要方法:
- 一个集成的LIBS-Raman设置是使用单个激光和光谱仪设计的.
- 矿石样本在离子化水中进行分析.
- 部分最小平方差分分析 (PLS-DA) 用于分类.
- 实施了数据级和特征级的融合策略.
主要成果:
- 集成的LIBS-Raman系统在水下矿石识别中实现了高精度.
- 与单个方法相比,数据融合显著改善了分类.
- 数据层面的融合产生了99.11%的准确性,而功能层面的融合在减少计算时实现了98.44%.
- 连续预测算法 (SPA) 提高了特征级模型效率.
结论:
- LIBS和拉曼光谱对于快速的水下矿石识别是有效的.
- 集成的设置适用于开发紧,低功率的深海采矿设备.
- 这项技术支持深海勘探的高效和实时反.
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