Habe LIBS, werde reisen

Treffen Sie Dr. Richard Hark, synthetischer organischer Chemiker, Naturschutzwissenschaftler und LIBS-Enthusiast

Handheld LIBS und Dr. Richard Hark haben eine lange Beziehung, die sich wie eine Abenteuerserie liest, in der die Partnerschaft mit einem Unternehmen wie SciAps zu unerwarteten Orten führt.

„Man könnte wohl sagen, dass ich eine Art Betatester für SciAps war, was bedeutet, dass ich die Instrumente an ihre Grenzen bringe, indem ich sie auf neuartige Weise verwende“, sagt Hark. „Aber ich denke, dass ich im Laufe der Jahre durch Feedback auf eine kleine Art und Weise geholfen habe.“

Hark hat zu wichtigen Verbesserungen beigetragen, wie z. B. einem Software-Fix, der eine Überhitzung des Lasers in den SciAps LIBS-Einheiten verhindert, und zu einer Verbesserung, wie Daten auf dem SciAps XRF exportiert werden.

Es gibt einen Teil der ...Hark arbeitete mit LIBS, während die Technologie reifte

Es gibt einen Teil der ...Anfangs war der SciAps Z-500-Analysator insofern eingeschränkt, als er nur bis zu 675 Nanometer reichte, was für ein Handgerät großartig war, aber die wichtigen Linien für Kalium verfehlten, das ein wichtiges Element bei der Identifizierung von Mineralien und der Analyse von Gesteinen ist. Das bestehende Laborsystem ging weit darüber hinaus. Daher nutzte Hark den ursprünglichen SciAps Z-500, um sich auf qualitative Arbeiten zu konzentrieren, beispielsweise die Identifizierung der geografischen Quellen von Mineralien mithilfe des Konzepts eines geochemischen Fingerabdrucks.

„Der Z-500 war in vielen frühen Projekten tatsächlich recht erfolgreich bei der Unterscheidung des Herkunftslandes“, sagt Hark.

Im Laufe der Zeit hat sich die quantitative Analyse, wie die Messung von Kohlenstoff in Stahl, zu einer der stärksten Anwendungen für die SciAps LIBS entwickelt.

„Mittlerweile sind die tragbaren LIBS-Systeme, von denen die SciAps-Einheit das erste war, für eine Vielzahl von Anwendungen mit Laborsystemen vergleichbar“, sagt Hark.  

Er hat LIBS verwendet, um scheinbar alles unter der Sonne zu analysieren, von gefährlichen Materialien, auf die Ersthelfer stoßen, bis hin zu historischen Silbermünzen, Muscheln und sogar Tonscherben an der historischen Stätte Jamestown in Virginia.Es gibt einen Teil der ...

Frühe Arbeit – Forensik und Ersthelfer

Es gibt einen Teil der ...Hark war ausgebildeter synthetischer organischer Chemiker und seine ersten LIBS-Laboranwendungen waren mit seinem Interesse an der Forensik verbunden, einem Ergebnis seiner Arbeit mit Reagenzien zur Entwicklung latenter Fingerabdrücke, die zur Visualisierung latenter Abdrücke auf porösen Oberflächen wie Papier, Pappe, Geld usw. verwendet werden. Tapeten usw.

Es gibt einen Teil der ...> Mehr lesen:  https://www.juniata.edu/about/news/archive.php?action=SHOWARTICLE&id=411

Zu dieser Zeit arbeitete er mit „dem US-Geheimdienst und einigen anderen Drei-Buchstaben-Agenturen zusammen, die großen Wert im LIBS sahen“, sagt er, und schrieb daher einen Vorschlag, um zu prüfen, ob er Instrumente erwerben könnte. Hark nutzte sein Stipendium, um aus einzelnen Komponenten ein eigenes System für geologische Analysen und forensische Erkundungsarbeiten aufzubauen. Als er das erfuhr Forschungslabor der US-Armee sich auf die Gefahrstofferkennung als Erweiterung von LIBS konzentrierte und schnelle Antworten vor Ort für Ersthelfer lieferte, nutzte er seine Ausbildung als Gefahrstofftechniker und seine Erfahrung mit der aufkommenden LIBS-Technologie, um ein vom Kongress finanziertes Projekt zu unterstützen. Das Projekt war fruchtbar für die Entwicklung von LIBS und für Hark, der schließlich ein nettes Labor-LIBS-System bekam.

Es gibt einen Teil der ...> Mehr lesen: https://www.spectroscopyonline.com/view/laser-induced-breakdown-spectroscopy-closer-look-capabilities-libs-part-ii

Es gibt einen Teil der ...Kulturerbewissenschaft – Gemälde und Pigmente

Es gibt einen Teil der ...Hark, der immer noch das LIBS-Laborsystem verwendete, engagierte sich dann intensiv in der wissenschaftlichen Arbeit zum kulturellen Erbe. Er verbrachte ein ganzes Sabbatjahr in London, wo er am Victoria and Albert Museum arbeitete und Techniken wie Röntgenfluoreszenzspektroskopie und Raman-Spektroskopie einsetzte, um Pigmente in Manuskripten und Gemälden zu analysieren. Später setzte er diese Arbeit mit den ersten Handhelds von SciAps fort.

Es gibt einen Teil der ...

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Im Jahr 2015 arbeitete Dr. Richard Hark mit der SciAps-Technologie der ersten Generation, um Artefakte aus der Nördlichen Song-Dynastie aus dem 12. Jahrhundert zu analysieren. Hark analysiert die Farben der Glasuren und des Tonkörpers einer seltenen, noch intakten Tongzhi-Porzellanplatte aus der frühen Qing-Dynastie 19. Jahrhundert.

Es gibt einen Teil der ...SciAps führt Handheld-LIBS ein

Es gibt einen Teil der ...Zehn Jahre nach seiner ersten Begegnung mit LIBS hörte Hark von einem neuen Startup, SciAps, Inc.

„Ich habe gesehen, dass SciAps ein tragbares LIBS-Instrument entwickelt hat, an dem meine Mitarbeiter und ich sehr interessiert waren. Wir konnten es ins Feld bringen, sowohl für Ersthelfer-Anwendungen als auch für geochemische Arbeiten“, sagt Hark.

SciAps erklärte sich bereit, ihm ein Instrument zu leihen. „Bevor es ein offizielles akademisches Leihprogramm gab, war ich das Leihprogramm“, sagt Hark lachend. Hark nutzte das entstehende Handheld in Verbindung mit dem Labor-LIBS. Mit seinen Co-Autoren im Grundstudium bei Juniata College in Huntington, Penn., veröffentlichte Hark eine Reihe von Artikeln, die sowohl Hand- als auch Laborinstrumente für die geochemische Analyse beinhalteten.

„Bei den Bedingungen des Vergleichs – zum Beispiel bei der Identifizierung verschiedener Arten von Karbonatmineralien – schnitt das tragbare LIBS tatsächlich etwas besser ab, weil es eine etwas bessere Auflösung als die Laborversion hatte“, sagt Hark.

Im Jahr 2019 überprüften er und Co-Autoren, darunter Andrew Somers von SciAps, die wachsenden Anwendungen der Geochemie in „Laserinduzierte Aufschlussspektroskopie – Ein aufkommendes Analysewerkzeug für die Mineralexploration" in Mineralien. Während sich die Instrumente bei SciAps weiterentwickelten und verbesserten, konnte Hark erkennen, dass die Analysegeräte immer nützlicher wurden, und teilte seine Erkenntnisse durch Veröffentlichungen mit. Zu den Highlights zählen drei Buchkapitel und jetzt ein Übersichtsartikel, der gerade veröffentlicht wurde In Spectrochimica Acta B, Atomspektroskopie auf tragbaren und tragbaren LIBS.

Es gibt einen Teil der ...> Mehr lesen: https://doi.org/10.1016/j.sab.2020.106013

Es gibt einen Teil der ...Die neuesten Anwendungen

Es gibt einen Teil der ...Hark hat kürzlich ein Projekt abgeschlossen, bei dem ausschließlich SciAps-Instrumente – XRF, Raman und LIBS – verwendet wurden JR Plumer Associates, Durchführung von Bodenanalysen in Verbindung mit der Forschungs- und Ingenieurlabor des Army Corps of Engineers Cold Regions in NewHampshire.

Es gibt einen Teil der ...> Mehr lesen:  https://erdc-library.erdc.dren.mil/jspui/handle/11681/38061

Es gibt einen Teil der ...Ihre drei Ziele waren die Verbesserung der aktuellen Handheld-Technologie für die chemische Analyse; ein auf diesen Technologien basierendes Multisensorsystem für die schnelle chemische Analyse von Böden und anderen Materialien von militärischem Interesse vor Ort zu entwerfen; und um den Vorteil der Klassifikations-/Unterscheidungsleistung zu untersuchen, der durch fortschrittliche Signalvorverarbeitung und Datenfusion erreicht werden könnte.

„Der Hauptpunkt dieser Arbeit bestand darin, eine Kombination von Handinstrumenten zu verwenden und dann maschinelle Lernwerkzeuge zu verwenden, um die Ergebnisse der Daten zusammenzuführen“, sagt Hark.

In seiner Rolle als Wissenschaftler bei JR Plumer Associates arbeitet Hark derzeit an einem neuen Projekt für das Forschungslabor der US-Armee, bei dem es um die Analyse von Verbundwerkstoffen geht. In seiner neuen Position ist er auch wieder in die Arbeit im Bereich des kulturellen Erbes zurückgekehrt Naturschutzwissenschaftler am Yale University Institute for the Preservation of Cultural Heritage, wo er weiterhin SciAps LIBS in seine Forschung einbringt. Derzeit arbeitet Hark daran, Mahagoni und Mahagoni-ähnliche Objekte in Museumsmöbeln zu identifizieren, damit Restauratoren und Kuratoren ihre Sammlung und die zur Herstellung von Möbeln verwendeten Rohstoffe besser verstehen.

„Die Zusammenarbeit mit SciAps hat mir im Laufe der Jahre sehr viel Spaß gemacht. Sie haben die Instrumente ausgeliehen und Unterstützung geleistet, sind aber auch bereit, über Ergebnisse zu sprechen und mir zu helfen, wenn ich mit etwas nicht weiterkomme. Ich habe mit anderen Leuten gesprochen, die mit SciAps gearbeitet haben, und das ist eine ziemlich konsistente Geschichte“, sagt Hark.

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ausgewählte Publikationen

• Wingel, K., Hark, R., Schilling, K., Schwarz, C., Bezur, A. „Ausblühungen auf den Gemälden von Edwin Austin Abbey: Untersuchung, Analyse und Reinigung der Oberflächenblüte auf The Spirit of Light“, In Proceedings of the Conference on Modern Oil Paints. Amsterdam, Niederlande: Springer, eingereicht.
• Harmon, RS, Throckmorton, CS, Hark, RR, Gottfried, JL, Woerner, G., Harpp, K., Collins, LM, „Unterscheidung von Vulkanzentren mit handgeführter laserinduzierter Zerfallsspektroskopie (LIBS)“, J. Archaeological Sci . 2018, 98, 112-127.
• Harmon, RS, Hark, RR, Throckmorton, CS, Rankey, EC, Wise, MA, Somers, AM, Collins, LM „Geochemischer Fingerabdruck durch handgeführte laserinduzierte Aufschlüsselungsspektroskopie (LIBS)“, Geostand. Geoanal. Auflösung 2017, 41, 563-584.
• Die Kunst und Wissenschaft von Porträtminiaturen, Jennifer L. Streb und Richard R. Hark, Juniata College Press: Huntingdon, PA, 2015.
• Harmon, RS, Russo, RE, Hark, RR, „Anwendungen der laserinduzierten Aufschlüsselungsspektroskopie für die geochemische und Umweltanalyse: Eine umfassende Übersicht“, Spectrochim. Acta B 2013, 87, 11-26.
• Clark, RJH, Hark, RR, Salvadó, N., Butí, S., Pradell, T. „Spektroskopische Untersuchung von Wandmalereien aus der Kirche der Heiligen Eulàlia von Unha“, J. Raman Spectrosc., 2010, 41, 1128- 1134.
• Hark, RR, Clark, RJH „Raman-Mikroskopie verschiedener Proben von Lapislazuli bei mehreren Anregungswellenlängen“, AIP Conference Proceedings 2010, 1267, 315.
• Burgio, L., Clark, RJH, Hark, RR „Raman-Mikroskopie und Röntgenfluoreszenzanalyse von Pigmenten auf mittelalterlichen und Renaissance-italienischen Manuskriptausschnitten“, Proc. Natl. Acad. Wissenschaft. USA, 2010, 107, 5726-5731.
• Burgio, L., Clark, RJH, Hark, RR „Spektroskopische Untersuchungen moderner Pigmente an angeblich mittelalterlichen Miniaturen durch den sogenannten ‚spanischen Fälscher‘“, J. Raman Spectrosc., 2009, 40, 2031-2036.
• Burgio, L., Clark, RJH, Hark, RR, Rumsey, MS, Zannini, C. „Spektroskopische Untersuchungen von Bourdichon-Miniaturen: Meisterwerke von Licht und Farbe“, Appl. Spectrosc., 2009, 63, 611-620.

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SciAps, Inc. ist ein führender Hersteller von tragbaren RFA- und LIBS-Analysegeräten, die praktisch jedes Element in fast jedem Material messen können. Diese bahnbrechenden Instrumente erweitern die Anwendungsmöglichkeiten für tragbare Feldmessungen von Elementen, Mineralien und Verbindungen in allen wichtigen Industriezweigen auf der ganzen Welt.