Les fonds marins sont riches en ressources minérales. L'exploration et le développement des ressources marines constituent le point chaud de l'exploration et du développement des ressources minérales mondiales. Dans l'exploration des ressources en eaux profondes, la spectroscopie de claquage induit par laser (LIBS) présente les avantages d'une vitesse de détection rapide, de l'absence de prétraitement des échantillons, d'un temps réel in situ et peut être appliquée aux liquides. Cependant, dans l’environnement aquatique à haute pression des profondeurs océaniques, le signal spectral est plus difficile à exciter et la sensibilité de la détection LIBS est affectée.
L'équipe LIBS de l'Institut d'automatisation de Shenyang, Académie chinoise des sciences, a proposé une méthode pour créer un environnement gazeux dans un environnement d'eau à haute pression en haute mer, qui améliore les signaux spectraux d'échantillons solides dans l'eau à haute pression en haute mer, et améliore l'effet de la détection LIBS en haute mer. Les résultats de la recherche connexe ont été publiés sous le titre Étude sur la spectroscopie de claquage induite par laser dans un environnement de gaz d'hélium à haute pression pour les applications en océan profond, publié dans Talanta.
Dans un environnement d'eau à haute pression, l'étude a utilisé une sonde pour transporter de l'hélium gazeux à la surface d'un échantillon solide ; le gaz expulsait à son tour l’eau de la surface de l’échantillon, créant un environnement gazeux à haute pression. L'étude a été réalisée pour caractériser le LIBS à différentes pressions. Les expériences ont prouvé que la méthode de création d'un environnement gazeux en faisant passer de l'hélium peut améliorer efficacement les signaux LIBS, et des données spectrales efficaces ont été obtenues à 60 MPa (correspondant à la pression de 6 000 m d'eau dans les profondeurs marines). Les résultats expérimentaux montrent que l'augmentation de l'énergie laser et le raccourcissement de la distance de transmission du laser dans le gaz à haute pression peuvent améliorer efficacement l'intensité du signal spectral et sont différents des conclusions tirées dans l'environnement du plan d'eau à haute pression. L'étude ci-dessus démontre que la méthode de transformation de l'environnement aquatique en environnement gazeux peut réduire efficacement l'impact de l'eau à haute pression sur la détection LIBS, offrant ainsi une nouvelle solution pour la détection in situ des minéraux des grands fonds.
La recherche est soutenue par le programme national clé de recherche et de développement de Chine.
Structure d'un équipement expérimental pour la spectroscopie de claquage induit par laser en haute mer (LIBS)
