Self-Calibrated Laser-Induced Breakdown Spectroscopy for the Quantitative Elemental Analysis of Suspended Volcanic Ash

激光诱导击穿光谱 火山灰 元素分析 火山 校准 光谱学 光辉 材料科学 矿物学 分析化学(期刊) 环境科学 化学 激光器 遥感 地质学 光学 环境化学 物理 量子力学 有机化学 地震学
作者
Aya Taleb,M. Dell’Aglio,R. Gaudiuso,Daniela Mele,Pierfrancesco Dellino,Alessandro De Giacomo
出处
期刊:Applied Spectroscopy [SAGE Publishing]
卷期号:78 (7): 714-726 被引量:1
标识
DOI:10.1177/00037028241241076
摘要

Real-time analysis of fine ash in volcanic plumes, which represent magma fragments expelled from the crater during explosive eruptions, is a valuable tool for volcano monitoring and hazard assessment. To obtain the chemical characterization of the juvenile pyroclastic material emitted in volcanic plumes, many analytical techniques can be used. Among them, laser-induced breakdown spectroscopy (LIBS) is the one that can most easily be adapted to advanced applications in extreme environments. In this paper, LIBS experiments based on self-calibrated approaches are used to determine the elemental composition of suspended volcanic ash. To simulate the conditions of dispersed volcanic ash in the atmosphere, different sizes of volcanic ash samples are suspended in the air by laser-induced shockwaves in a dedicated chamber, and a parametric study is carried out to establish the optimal experimental conditions for recording usable plasma emission spectra for each ash size. The quantitative analysis is performed using a self-calibrated analytical method, including calibration-free LIBS, which is based on the calculation of the spectral radiance of a uniform plasma in local thermodynamic equilibrium. The method accounts intrinsically for self-absorption since it modifies the intensity of spectral lines and thus leads to an underestimation of the elemental fraction. An intensity calibration of the spectra based on the measurements of Fe lines intensities was also used in this work to deduce the apparatus response from the spectrum itself and avoid the use of standard calibration lamps. Results demonstrate the potential of real-time measurements of elemental fractions in volcanic ash with good agreement with the literature composition.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
雨衣发布了新的文献求助10
刚刚
1秒前
guanzi发布了新的文献求助10
2秒前
Cc发布了新的文献求助10
2秒前
yahonyoyoyo发布了新的文献求助10
3秒前
英吉利25发布了新的文献求助10
3秒前
FashionBoy应助蓝小梦采纳,获得50
3秒前
strickland完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
英俊的铭应助麦麦采纳,获得10
5秒前
6秒前
任性的冷梅完成签到,获得积分10
6秒前
HZZ发布了新的文献求助10
6秒前
9秒前
魏莱发布了新的文献求助10
9秒前
1234发布了新的文献求助10
9秒前
10秒前
火焰完成签到,获得积分10
10秒前
刀锋发布了新的文献求助10
11秒前
不是本尊完成签到,获得积分10
11秒前
SYLH应助1101592875采纳,获得30
11秒前
完美世界应助坦率橘子采纳,获得10
12秒前
科研通AI5应助guanzi采纳,获得10
13秒前
13秒前
SMLW发布了新的文献求助10
14秒前
Raydiaz完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
杰尼龟发布了新的文献求助10
17秒前
17秒前
史远哲完成签到,获得积分20
18秒前
成就钧发布了新的文献求助10
18秒前
24秒前
小彻完成签到,获得积分10
24秒前
FashionBoy应助liang白开采纳,获得10
24秒前
24秒前
芝麻糊了发布了新的文献求助10
27秒前
ppxx发布了新的文献求助10
29秒前
腼腆的斩发布了新的文献求助10
29秒前
小yi又困啦完成签到 ,获得积分10
30秒前
31秒前
高分求助中
Les Mantodea de Guyane: Insecta, Polyneoptera [The Mantids of French Guiana] 2500
振动分析基础 -- (美)L_米罗维奇著;上海交通大学理论力学教研室译 1000
Future Approaches to Electrochemical Sensing of Neurotransmitters 1000
生物降解型栓塞微球市场(按产品类型、应用和最终用户)- 2030 年全球预测 1000
壮语核心名词的语言地图及解释 900
盐环境来源微生物多相分类及嗜盐古菌基因 组适应性与演化研究 500
A First Course in Bayesian Statistical Methods 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 计算机科学 纳米技术 复合材料 化学工程 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3912947
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3458306
关于积分的说明 10899525
捐赠科研通 3184567
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1760313
邀请新用户注册赠送积分活动 851450
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 792716