L'inférence bayésienne réduit massivement le temps d'analyse de la fluorescence X !

Comment déterminer les éléments constitutifs d'un matériau inconnu, tel qu'une météorite ? L'analyse par fluorescence X peut être utilisée pour identifier une abondance d'éléments, en irradiant des échantillons avec des rayons X et en analysant le spectre qu'ils émettent. Elle peut détecter de nombreux éléments simultanément. C'est pourquoi l'analyse par fluorescence X a été utilisée pour détecter les niveaux de métaux lourds toxiques dans le sol. Les méthodes actuelles d'analyse par fluorescence X prennent environ 10 minutes pour identifier avec précision les éléments, de sorte que de nouvelles méthodes capables de mesurer de grandes quantités ou de prendre rapidement plusieurs mesures de matériaux inconnus sont souhaitées.

Un groupe de recherche conjoint, composé du Dr Tsugufumi Matsuyama, du professeur Kouichi Tsuji et de Masanori Nakae, étudiant en deuxième année de maîtrise à l'école supérieure d'ingénierie de l'Université métropolitaine d'Osaka, ainsi que de chercheurs de l'Agence japonaise de l'énergie atomique, a mis au point une nouvelle méthode en appliquant l'estimation bayésienne à l'analyse par fluorescence X. Le groupe a réussi à réduire le temps de mesure et à réduire les coûts. Le groupe a réussi à réduire le temps de mesure d'un spectre de fluorescence X par point de mesure, de 7 secondes à 3 secondes - réduisant le temps nécessaire de 4 secondes pour obtenir des résultats d'analyse qui ne sont pas significativement différents des spectres obtenus en mesurant un échantillon standard de verre pendant une heure. Par exemple, lors de la création d'une distribution élémentaire, jusqu'à 10 000 mesures peuvent être effectuées, sur une petite surface, selon l'échantillon. Ainsi, en réduisant le temps de mesure par point de 4 secondes, on peut réduire le temps de mesure total de 40 000 secondes, soit environ 11 heures, lors de la création d'une distribution élémentaire.

Le Dr Matsuyama a déclaré : "Nous avons réussi à intégrer la chimie analytique et l'informatique, en appliquant l'inférence bayésienne à l'analyse par fluorescence X. D'autres études sont nécessaires pour déterminer s'il est possible d'utiliser cette méthode pour détecter des traces d'éléments. Si nous pouvons effectuer une analyse élémentaire rapide et non destructive sans avoir besoin d'entrer en contact avec l'échantillon, cette technique pourrait être populaire dans de nombreux domaines, tels que l'analyse des produits industriels ou des déchets transportés sur des tapis roulants, et la surveillance des réactions chimiques en cours."