Scanning laser-induced breakdown spectrometer for mine walls

Thumbnail Image

Files

master_Laine_Ilkka_2019.pdf (31.64 MB)

URL

Journal Title

Journal ISSN

Volume Title

Sähkötekniikan korkeakoulu | Master's thesis
Unless otherwise stated, all rights belong to the author. You may download, display and print this publication for Your own personal use. Commercial use is prohibited.

Authors

Date

2019-06-17

Department

Major/Subject

Säätötekniikka, robotiikka ja autonomiset järjestelmät (CRAS)

Mcode

ELEC3025

Degree programme

AEE - Master’s Programme in Automation and Electrical Engineering (TS2013)

Language

en

Pages

66+8

Series

Abstract

A prototype stand-off scanning laser-induced breakdown spectroscopy(LIBS) device for mine wall imaging is designed, built and tested in practice. The hardware and software design of the prototype device and a brief analysis of first experimental results are presented. Introduction part reviews the theory and current applications of LIBS. The design choices are laid out in detail and evaluated in their advantages in disadvantages. The end result is a highly automated scanning measurement device, which is also tested in practical tests. The primary experimental results demonstrate the feasibility of a standoff scanning LIBS device in harsh mine conditions and great potential value in the elemental heatmaps acquired with the device.

Työ esittelee kaivosseinämien kuvantamiseen tarkoitetun skannaavan laser-indusoitua plasmaspektroskopiaa hyödyntävän prototyyppilaitteen. Prototyyppilaitteen laitteiston ja ohjelmiston suunnittelussa ja toteutuksessa mahdolliset vaihtoehdot ja tehdyt valinnat käydään läpi ja ensimmäiset laitteella saavutetut kokeelliset tulokset esitellään. Lopputuloksena on pitkälle automatisoitu skannaava mittalaitteisto, jonka toimivuus osoitetaan käytännön testauksella. Kokeellisina päätuloksina ovat todistus skannaavan laserspektroskopialaitteen toimivuudesta kaivoksen vaikeissa olosuhteissa sekä laitteella tuotettujen alkuainekarttojen arvon osoitus.

Description

Supervisor

Leveinen, Jussi

Thesis advisor

Kangas, Lasse

Keywords

laser-induced breakdown spectoscopy, plasma spectroscopy, geochemical analysis, geochemical spectroscopy, LIBS, LIBS lidar

Other note

This Master's thesis is licensed under CC-BY 4.0. Dataset published in Zenodo.

DOI

10.5281/zenodo.2620002

Citation

Permanent link to this item

https://urn.fi/URN:NBN:fi:aalto-201906233970

Collections

[dipl] Sähkötekniikan korkeakoulu / ELEC