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Comparing the Success Rate of Raman Spectroscopy and Powder XRD for Routine Mineral Identification

Authors


e-mail: pbartholomew@newhaven.edu

Abstract

This study provides a measurement of success rate of Raman spectroscopy for mineral identification, and a direct comparison of powder X-ray diffraction (PXRD) is provided by applying the same procedure for measuring its success rate against the identical set of samples. Consistent, standardised analytical procedures were applied to a set of fifty-five minerals, and a success score was assigned to the results of each analytical method for each sample. For each analytical method, an average success rate (on a scale of 0–100) was calculated from these success scores. The success rate measured for powder XRD is 89, while the success rate for Raman spectroscopy came to 77. As the most common analytical challenge in Raman spectroscopy is specimen photoluminescence (PL), an estimate of the impact of technological advances that would eliminate this interference is provided by recalculating the success rate after removing the samples that produced PL interference from consideration. The resulting no-PL success rate of 90 indicates that the success rate of Raman spectroscopy would be quite comparable to powder XRD if PL interference could be removed from Raman spectra.

Abstract

Cette étude fournit une mesure du taux de réussite de la spectroscopie Raman pour l'identification des minéraux. Une comparaison directe avec la diffraction de rayons X sur poudres (XRD) est fournie par l'application de la même procédure pour mesurer le taux de succès de cette dernière pour le même ensemble d'échantillons. Des procédures analytiques cohérentes et normalisées ont été appliquées à un ensemble de 55 minéraux et un score de réussite a été affecté à des résultats de chaque méthode d'analyse pour chaque échantillon. Pour chaque méthode d'analyse un taux de réussite moyen (sur une échelle de 0 à 100) a été calculé à partir de ces scores de réussite. Le taux de succès mesuré pour la diffraction de rayons X sur poudres est de 89 alors que le taux de réussite pour la spectroscopie Raman est de 77. Sachant que le défi le plus commun pour l'analyse en spectroscopie Raman est la photoluminescence du spécimen analysé (PL) une estimation de l'impact des progrès technologiques qui permettraient d'éliminer cette interférence est fournie en recalculant le taux de réussite après avoir retiré les échantillons qui ont produit des interférences PL. Le taux de réussite résultant de 90 indique que le taux de réussite de la spectroscopie Raman serait tout à fait comparable à celui de la diffraction de rayons X sur poudres si les interférences PL pouvaient être supprimés des spectres Raman.

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