elib
DLR-Header
DLR-Logo -> http://www.dlr.de
DLR Portal Home | Impressum | Datenschutz | Kontakt | English
Schriftgröße: [-] Text [+]

Effect of LIBS-Induced Alteration on Subsequent Raman Analysis of Iron Sulfides

Alsemgeest, Jitse und Pavlov, Sergey und Böttger, Ute und Weber, Iris (2022) Effect of LIBS-Induced Alteration on Subsequent Raman Analysis of Iron Sulfides. ACS Earth and Space Chemistry, 6 (9), Seiten 2167-2179. American Chemical Society (ACS). doi: 10.1021/acsearthspacechem.2c00051. ISSN 2472-3452.

[img] PDF - Verlagsversion (veröffentlichte Fassung)
14MB

Offizielle URL: https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsearthspacechem.2c00051

Kurzfassung

Mineral alteration is a possible side effect of spectroscopic techniques involving laser ablation, such as laser-induced breakdown spectroscopy (LIBS), and is related to the interaction of the generated plasma and ablated material with samples, dust, or ambient atmosphere. Therefore, it is essential to understand these interactions for analytical techniques involving laser ablation, especially for space research. In this combined LIBS–Raman analytical study, pyrite (FeS_2) and pyrrhotite (Fe_{1–x}S) samples have been consecutively measured with LIBS and Raman spectroscopy, under three different atmospheric conditions: ∼10^{–4} mbar (atmosphereless body), ∼7 mbar, and Martian atmospheric composition (Martian surface conditions), and 1 bar and Martian atmospheric composition. Furthermore, a dust layer was simulated using ZnO powder in a separate test and applied to pyrite under Martian atmospheric conditions. In all cases, Raman spectra were obscured after the use of LIBS in the area of and around the formed crater. Additional Raman transitions were detected, associated with sulfur (pyrite, 7.0 mbar and 1.0 bar), polysulfides (all conditions), and magnetite (both minerals, 1.0 bar). Magnetite and polysulfides formed a thin film of up to 350–420 and 70–400 nm in the outer part of the LIBS crater, respectively. The ZnO-dust test led to the removal of the dust layer, with a similar alteration to the nondust pyrite test at 7.0 mbar. The tests indicate that recombination with the CO_2-rich atmosphere is significant at least for pressures from 1.0 bar and that plasma–dust interaction is insignificant. The formation of sulfur and polysulfides indicates fractionation and possible loss of volatile elements caused by the heat of the LIBS laser. This should be taken into account when interpreting combined LIBS–Raman analyses of minerals containing volatile elements on planetary surfaces.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/188489/
Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Titel:Effect of LIBS-Induced Alteration on Subsequent Raman Analysis of Iron Sulfides
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Alsemgeest, JitseAlsemgeest, J. (Jitse) <j.alsemgeest (at) vu.nl>NICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Pavlov, SergeySergeij.Pavlov (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Böttger, UteUte.Boettger (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Weber, IrisWestfälische Wilhelms-Universität MünsterNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:16 August 2022
Erschienen in:ACS Earth and Space Chemistry
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Ja
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Ja
Band:6
DOI:10.1021/acsearthspacechem.2c00051
Seitenbereich:Seiten 2167-2179
Verlag:American Chemical Society (ACS)
ISSN:2472-3452
Status:veröffentlicht
Stichwörter:LIBS, Raman, alteration, iron sulfides
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Raumfahrt
HGF - Programmthema:Technik für Raumfahrtsysteme
DLR - Schwerpunkt:Raumfahrt
DLR - Forschungsgebiet:R SY - Technik für Raumfahrtsysteme
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):R - Detektoren für optische Instrumente
Standort: Berlin-Adlershof
Institute & Einrichtungen:Institut für Optische Sensorsysteme > Terahertz- und Laserspektroskopie
Hinterlegt von: Pavlov, Dr. Sergey
Hinterlegt am:27 Sep 2022 09:57
Letzte Änderung:29 Nov 2023 14:52

Nur für Mitarbeiter des Archivs: Kontrollseite des Eintrags

Blättern
Suchen
Hilfe & Kontakt
Informationen
electronic library verwendet EPrints 3.3.12
Gestaltung Webseite und Datenbank: Copyright © Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR). Alle Rechte vorbehalten.