研究目的
利用量子点红外光电探测器(QDIP)焦平面阵列(FPAs)分析岩石样本的矿物成分,并展示QDIP在地质应用中的潜力。
研究成果
量子点红外光电探测器焦平面阵列成功区分了岩石样本中的不同矿物成分,并高精度测量了白云石的辐射率。该研究表明QDIP在快速直接原位地质测量(特别是5.00-7.00微米波长范围)中的适用性与潜力。
研究不足
热电偶的精度对发射率估算的总误差有显著影响。实验装置可改进以实现更精确的测量。
1:实验设计与方法选择
本研究采用具有不同峰值响应波长的量子点红外光电探测器焦平面阵列(QDIP FPAs),对矿物样品进行定性与定量分析。方法包括测量QDIP的基本特性并分析岩石样品。
2:样品选择与数据来源
矿物样品(包括砾岩、砂岩、大理石和白云石)由日本国立先进工业科学技术研究所提供。
3:实验设备与材料清单
峰值响应波长为6.5微米和5.5微米的QDIP FPAs、用于加热样品的烘箱、f/2成像镜头、用于将FPAs冷却至77K的液氮,以及监测样品温度的热电偶。
4:实验流程与操作步骤
将样品加热至60°C以上,使用f/2镜头成像,并用液氮冷却FPAs。图像处理包括两点非均匀性校正和坏像素替换算法。
5:数据分析方法
定性分析区分不同矿物成分,定量分析测量白云石的辐射率。采用误差传播理论分析测量精度。
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获取完整内容-
Quantum dot infrared photodetector (QDIP) focal plane arrays (FPAs)
FPA 1 and FPA 2
NEC Corp.
Used for qualitative and quantitative analysis of mineral samples by IR spectral imaging.
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Thermocouple
Used for monitoring the temperature of the rock samples.
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f/2 lens
Used for imaging the rock samples.
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Liquid nitrogen
Used for cooling FPAs to 77 K.
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