Bayesiaanse gevolgtrekking verkort enorm de tijd van röntgenfluorescentieanalyse

Bayesiaanse gevolgtrekking verkort enorm de tijd van röntgenfluorescentieanalyse

Bronknooppunt: 1875147
06 jan 2023 (Nanowerk Nieuws) Hoe kunnen de samenstellende elementen van een onbekend materiaal, zoals een meteoriet, worden bepaald? Röntgenfluorescentieanalyse kan worden gebruikt om een ​​overvloed aan elementen te identificeren, door monsters met röntgenstralen te bestralen en het spectrum dat ze uitzenden te analyseren, en kan veel elementen tegelijkertijd detecteren. Om deze reden is röntgenfluorescentieanalyse gebruikt om niveaus van toxische zware metalen in de bodem te detecteren. De huidige methoden voor röntgenfluorescentieanalyse hebben ongeveer 10 minuten nodig om elementen nauwkeurig te identificeren, dus nieuwe methoden die grote hoeveelheden kunnen meten of snel meerdere metingen van onbekende materialen kunnen uitvoeren, zijn gewenst. Een gezamenlijke onderzoeksgroep, bestaande uit dr. Tsugufumi Matsuyama, professor Kouichi Tsuji en Masanori Nakae, een tweedejaars masterstudent aan de Osaka Metropolitan University Graduate School of Engineering, en onderzoekers van de Japan Atomic Energy Agency, heeft een nieuwe methode ontwikkeld door Bayesiaanse schatting toepassen op röntgenfluorescentieanalyse (Spectrochimica Acta Deel B: atomaire spectroscopie, "Spectrumvoorspelling in röntgenfluorescentieanalyse met behulp van Bayesiaanse schatting"). Röntgenfluorescentiespectra bij 1, 3, 5 en 3600 seconden Röntgenfluorescentiespectra bij 1, 3, 5 en 3600 seconden. De linkergrafiek toont metingen zonder Bayesiaanse schatting, terwijl de rechtergrafiek metingen toont met behulp van Bayesiaanse schatting, die de neiging heeft om nauwkeurige waarden af ​​te leiden, zelfs bij kortere meettijden. (Afbeelding: Osaka Metropolitan University) De groep slaagde erin de meettijd van een röntgenfluorescentiespectrum per meetpunt terug te brengen van 7 seconden naar 3 seconden. de spectra verkregen door het meten van een standaard glasmonster gedurende één uur. Bij het maken van een elementaire verdeling kunnen er bijvoorbeeld wel 4 metingen worden gedaan over een klein gebied, afhankelijk van het monster. Dus door de meettijd per punt met 10,000 seconden te verkorten, kan de totale meettijd met 4 seconden worden verkort, wat ongeveer 40,000 uur is, bij het maken van een elementaire verdeling. Dr. Matsuyama verklaarde: “We hebben met succes analytische chemie en informatica geïntegreerd, gebruikmakend van toegepaste Bayesiaanse inferentie voor röntgenfluorescentieanalyse. Verdere studies zijn nodig om te bepalen of het mogelijk is om deze methode te gebruiken om sporen van elementen te detecteren. Als we snelle elementanalyse kunnen uitvoeren op een niet-destructieve manier zonder contact met het monster te hoeven maken, zou deze techniek op veel gebieden populair kunnen zijn, zoals analyse van industriële producten of afvalmaterialen die op transportbanden worden vervoerd, en monitoring van lopende chemische reacties. ”

Tijdstempel:

Meer van Nanowerk