激光诱导击穿光谱谱峰元素的自动识别

来源 :江南大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:GoldGhost
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
激光诱导击穿光谱技术(Laser-induced breakdown spectroscopy,LIBS)是一种以高能量激光脉冲作用在样品上,使样品产生等离子体而获得原子发射光谱的新型光谱分析技术。该方法能够从物理学和光谱学上对样品的物质成分以及含量进行有效分析。由于LIBS光谱技术具备多元素同时检测与分析、无损(或微损)检测等优点,在各个领域都得到了广泛的应用。原始采集的激光诱导击穿光谱通常含有大量的元素特征谱峰,对于这些谱峰的准确识别是进行元素检测与分析的前提和基础。本文针对传统谱峰元素识别方法准确率偏低、可靠性不足的缺点,提出了一种元素谱峰自动识别的新方法。该方法在实现对光谱谱峰元素识别的同时,也对光谱进行了背景校正以及重叠谱峰的分解。其次依据相关定量实验对主要研究内容进行了有效验证。论文的主要工作如下:1.由于与激光能量、门宽、延时和实验环境等因素的影响,在LIBS中不可避免的会产生连续背景。考虑到连续背景和光谱中极小值点具有一定的关联,提出了一种基于样条插值的LIBS光谱连续背景的检测与校正方法。该方法对光谱中合适的极小值点进行插值计算能够合理的估计出光谱中的连续背景并校正。通过信背比的计算以及定量实验的结果分析对该方法进行了有效的验证。结果表明:传统方法获得了(10.09,25.63)范围的信背比,插值法能够得到26.96的信背比。并且通过对光谱背景校正后的定量实验的分析结果中,传统方法得到的相关性在(0.9134,0.9790)范围内,插值法获得了0.9985的相关性。2.针对在LIBS光谱的采集过程中,由于元素谱线的特性以及实验设备和环境的影响而产生的谱线之间的重叠干扰,提出了一种基于误差补偿的方法对重叠谱峰进行校正。通过对光谱中Cu-Fe重叠谱峰的校正以及Cu元素的定量实验充分验证了该方法的有效性。结果表明:与传统方法相比,基于误差补偿的重叠峰校正方法能够有效提高0.86%-1.82%的相关性,减小18.12%-32.64%的拟合误差。3.研究了激光诱导击穿光谱中大量的元素特征谱峰,并对这些谱峰对应的元素进行了识别。该方法首先对实验光谱进行拟合来获得光谱中的特征谱峰,提取拟合谱峰的中心波长、光强、半高宽和谱峰质心作为谱峰特征参数向量;并将待识别光谱的谱峰特征参数向量与标准谱线数据库中的元素谱线进行相似性分析,从而实现谱峰元素的自动识别。分别利用NIST标准数据库建立的模拟光谱和茶叶样品LIBS光谱数据进行了实验研究。结果表明:传统的相关性分析方法获得了79%的准确识别率,本文所述的谱峰识别方法能够获得88%的准确识别率,验证了该方法在LIBS谱峰元素识别上的有效性。
其他文献
背景肌萎缩侧索硬化(Amyotrophic lateral sclerosis,ALS)是上、下运动神经元同时受累,具有致残性的神经系统变性疾病。该病临床表现与发病部位、疾病进展密切相关。病情演变
本文主要研究了受到随机扰动的肿瘤-免疫模型的动力学行为,该模型描述了细胞毒性T淋巴细胞对具有免疫原性肿瘤细胞的生长的反应.本文使用的主要方法有随机Lyapunov分析、随机
辛向量空间是被赋予了辛结构的向量空间,辛结构是一种斜称耦对的结构,最早在数学领域被Abel研究过,并与复结构混名,后被Weyl于1938年正式更为此名,中文翻译大约在1944年由华
高熵合金是合金化领域内的重大突破,相比较传统合金,高熵合金具有独特的多主元效应,其产生的高熵效应可以大幅度增强元素间的相容性,使高熵合金在快速凝固后可形成面心立方、体心立方等简单结构的固溶体。目前对于高熵合金的研究大多数集中于熔铸的块体材料,而熔铸又一定程度上约束了高熵合金块体材料的制备尺寸与冷却速率,此外高熵合金的成分中一般含有较为昂贵的元素(如镍、钴和钛等),这些因素会对高熵合金的制造成本产生
老龄化作为人类社会经济发展的必然结果,目前已成为多数国家共同面临的发展问题。我国于2000年开始步入老龄化社会,65岁以上人口占总人口比重至2019年已高达12.6%。加之经济水平与医疗卫生事业的迅速发展,近年来我国医疗卫生支出急速增加,同时出现了不少问题。譬如,医疗卫生支出的增长速度远大于GDP的变化幅度,但在GDP中占比低于世界平均水平;政府公共卫生支出在卫生总支出中占比偏低;城镇居民医疗卫生
学位
烟粉虱Bemisia tabaci(Gennadius),是半翅目、粉虱科昆虫。烟粉虱作为世界上最具破坏性的吸食性农业害虫之一,已经造成了全球多地域的严重经济损失。目前比较有效的昆虫综合治理方式为化学防治,新烟碱类杀虫剂因具有独特的作用机制,低毒高效等优势特点被广泛应用。噻虫嗪(thiamethoxam)作为第二代新烟碱类杀虫剂的代表,已经在田间广泛推广使用,但也正是由于其长期大量施用,田间烟粉虱
随着社会的不断发展,运输业也在不断地发展,尤其是海上运输以及到了一个蓬勃发展的阶段。我国对于船舶制造业的物流规划管理研究并不深入,都是基于国外研究结论,所以本文以中
音乐基于生活,音乐知识本来就来源于生活.音乐课堂教学与生活的联系很紧密,音乐教育生活化是将音乐学习与幼儿的实际生活相连接,可以将艺术性的艺术知识还原于幼儿的现实生活
鸡白痢是由鸡白痢沙门菌引起的一种严重危害家禽生产的可经垂直传播的传染病。《国家中长期动物疫病防治规划(2012-2020年)》将其确定为优先防治病种,对种鸡群提出净化要求。
聚偏氟乙烯(PVDF)具有很强的压电性和热释电性,化学性能稳定,易于制备成大面积的柔韧薄膜,在柔性储能器件、传感器、生物医学等方面得到了广泛应用。PVDF常见的三种晶型分别为α相、β相、γ相,其中β相是极性相,压电性能很强,晶胞中有很多自发极化,在施加外电场的作用下可以实现高度取向,因此要提升PVDF薄膜的电学性能,从根本上要提高β相的含量。近些年国内外很多研究学者为提高PVDF薄膜中β相的含量做