Bayesiansk inferens reducerer tiden for røntgenfluorescensanalyse massivt

06. januar 2023 (Nanowerk nyheder) Hvordan kan komponentelementerne i et ukendt materiale, såsom en meteorit, bestemmes? Røntgenfluorescensanalyse kan bruges til at identificere en overflod af grundstoffer ved at bestråle prøver med røntgenstråler og analysere det spektrum, de udsender og kan detektere mange grundstoffer samtidigt. Af denne grund er røntgenfluorescensanalyse blevet brugt til at påvise toksiske tungmetaller i jorden. Nuværende metoder til røntgenfluorescensanalyse tager omkring 10 minutter at identificere elementer nøjagtigt, så nye metoder, der kan måle store mængder eller tage flere målinger af ukendte materialer hurtigt, er ønsket. En fælles forskergruppe, herunder Dr. Tsugufumi Matsuyama, Professor Kouichi Tsuji og Masanori Nakae, en andenårs masterstuderende ved Osaka Metropolitan University Graduate School of Engineering, og forskere fra Japan Atomic Energy Agency, har udviklet en ny metode af anvendelse af Bayesiansk estimering til røntgenfluorescensanalyse (Spectrochimica Acta Del B: Atomspektroskopi, "Spektrum forudsigelse i røntgenfluorescensanalyse ved hjælp af Bayesiansk estimering"). Røntgenfluorescensspektre ved 1, 3, 5 og 3600 sekunder. Den venstre graf viser målinger uden Bayesiansk estimering, mens den højre graf viser målinger ved brug af Bayesiansk estimering, som har tendens til at udlede nøjagtige værdier selv ved kortere måletider. (Billede: Osaka Metropolitan University) Det lykkedes gruppen at reducere måletiden for et røntgenfluorescensspektrum pr. målepunkt fra 7 sekunder til 3 sekunder – reducere den tid, der kræves med 4 sekunder for at opnå analyseresultater, der ikke var signifikant forskellige fra spektrene opnået ved at måle en glasstandardprøve i en time. For eksempel, når du opretter en elementær fordeling, kan der tages så mange som 10,000 målinger over et lille område, afhængigt af prøven. Så ved at reducere måletiden pr. punkt med 4 sekunder kan den samlede måletid reduceres med 40,000 sekunder - hvilket er omkring 11 timer - når der oprettes en elementær fordeling. Dr. Matsuyama udtalte: "Vi har med succes integreret analytisk kemi og informatik ved at bruge anvendt Bayesiansk inferens til røntgenfluorescensanalyse. Yderligere undersøgelser er nødvendige for at afgøre, om det er muligt at bruge denne metode til at påvise spormængder af grundstoffer. Hvis vi kan udføre hurtig elementær analyse på en ikke-destruktiv måde uden at skulle kontakte prøven, kan denne teknik være populær på mange områder, såsom analyse af industriprodukter eller affaldsmaterialer, der transporteres på transportbånd, og overvågning af igangværende kemiske reaktioner. ”

• SEO Powered Content & PR Distribution. Bliv forstærket i dag.
• Platoblokkæde. Web3 Metaverse Intelligence. Viden forstærket. Adgang her.
• Kilde: https://www.nanowerk.com/nanotechnology-news2/newsid=62101.php