作者:李春艳; 茌方; 刘翠茹 期刊:《煤质技术》 2019年第01期
利用基于激光诱导击穿光谱技术(LIBS)的煤质快速检测装置进行实验研究,在传统的偏最小二乘法(PLS)模型基础上通过预先的谱线筛选,剔除部分波动过大不利于建模的噪声信息,建立基于谱线筛选的PLS模型。相对于传统的PLS模型,该基于谱线筛选的PLS模型在基本不改变定标样品误差的情况下,显著降低了预测样品的分析误差,其中预测样品的灰分预测结果平均误差从2.262%下降至1.972%,最大误差从5.093%下降至3.575%,模型的性能得以显著提高。
作者:张惠忠; 郭昕瑶; 龙金鑫; 潘宏吉; 李倩 期刊:《沈阳理工大学学报》 2019年第06期
为了证明激光诱导击穿光谱(LIBS)技术应用于山药中元素快速检测的可行性,采用该技术对山药样品进行分析,分别获得了对未处理和经过预处理的山药样品激光诱导击穿光谱。通过与标准元素光谱数据进行比对,观察到Ca、Fe、Mg、Mn四种元素的特征谱线;研究同一激光波长下、单脉冲激光能量变化对等离子体光谱效果的影响,以及同一单脉冲激光能量下、不同波长激光对等离子体光谱效果的影响。结果表明,在相同波长下,随着激光能量强度的变化,Ca...
作者:万利; 佘明军; 邢允杰 期刊:《长江大学学报·自然科学版》 2019年第12期
油基钻井液的应用降低了摩阻,确保了钻井施工安全,提高了钻井时效.但是,岩屑样品却受到严重污染,难以准确识别岩性.分析了油基钻井液对岩屑录井造成的不利影响,提出了在油基钻井液条件下基于激光诱导击穿光谱(LIBS)信息的激光岩屑录井技术,并对比分析了相同位置岩屑样品剥蚀前后LIBS强度相关性.结果 表明,利用LIBS可以有效解决页岩气勘探开发中岩屑录井的技术难题.
作者:华; 王满仓; 徐玲杰; 陈孝敬; 孙兵涛; 张健; 刘文文; 曹宇; 袁雷明; 蔡燕 期刊:《光谱学与光谱分析》 2019年第10期
原位分析和在线检测是激光诱导击穿光谱(LIBS)技术的一大优势,但是,在野外环境中,人们无法对样品进行统一预处理,面对各种形态的待测样品如何保证LIBS的检测精度是函待解决的一大难题。提出一种多谱线内定标的方法来解决上述问题,即通过求解多条分析谱线的强度和与内标元素谱线的强度比值来建立定标曲线,进而降低光谱信号波动带来的误差,提高线性相关性和检测精度。实验中以铅黄铜合金样品为例,采用LIBS对厚度不一(最大变化值为±2m...
作者:路辉; 胡晓军; 曹斌; 马靓; 李猛; 孙兰香 期刊:《光谱学与光谱分析》 2019年第10期
利用自行搭建的LIBS装置对原铝中硅铁含量进行了分析测试,测试前对原铝试样进行了微观形貌分析,研究发现原铝中硅元素除有个别区域聚团现象外,其分布相对较为均匀;铁元素多以团状汇聚形态出现,且无明显的分布规律。实验分别考察了激光脉冲能量对激光诱导原铝等离子体光谱的影响,发现随着激光脉冲能量的增大,硅、铁元素信噪比先增加后减小,硅、铁谱线信噪比最大值均出现在160mJ处,实验选取的激光脉冲能量为160mJ。在上述较为合理的...
作者:侯佳佳; 张雷; 赵洋; 尹王保; 董磊; 马维光; 肖连团; 贾锁堂 期刊:《光谱学与光谱分析》 2020年第01期
激光诱导击穿光谱(LIBS)定量分析中的自吸收效应不仅会降低谱线强度和增加线宽,而且使定标结果饱和,从而影响最终的分析精度。为了消除该效应的影响,提出了一种基于共振双线与非共振双线选择的自吸收免疫激光诱导击穿光谱(SAF-LIBS)技术,通过比较所测谱线强度比值和理论强度比值来确定等离子体的光学薄时刻,并使用共振线与非共振线来拓展元素含量的可测量范围。该技术可以分为定标和定量两个分析过程,其定标过程为:计算待测元素的...
作者:黄剑; 卢景琦; 杨欢; 曹祥东 期刊:《激光与光电子学进展》 2019年第19期
燃煤热值是煤质分析的一个重要指标,采用纳秒和飞秒以及双脉冲激光诱导击穿光谱技术对18个含有不同热值的标准煤样进行热值定量分析。对比分析了纳秒和飞秒等离子体光谱的差异,结果表明飞秒等离子体光谱较纳秒等离子体光谱具有更小的连续背景噪声,信噪比更低,谱线强度的相对标准偏差更小,稳定性更高,无需对光谱进行基线校正即可获得较高的元素含量线性拟合度,但存在光谱强度较弱的缺点。搭建了一套以飞秒激光器作为光谱激发源,以纳...
作者:杨友良; 王禄; 马翠红 期刊:《激光与光电子学进展》 2019年第22期
为了提高光诱导击穿光谱(LIBS)技术定量分析的精准度,用LIBS技术对不同合金钢中的Mn元素进行定量分析,结合支持向量回归(SVR)建立定标模型,研究输入向量对SVR模型的影响,并与校正后的内标法进行比较。结果表明:输入向量为内标元素校正和信背比时,测试集的相对标准偏差和相对误差的平均值分别为2.6%和11.97%,回归效果最理想;对合金钢中的Mn元素进行定量分析时,校正后的二元输入向量可以减小参数波动和校正基体效应的影响,为LIBS钢液...
作者:刘世明; 修俊山; 刘云燕 期刊:《中国激光》 2019年第09期
采用单靶磁控溅射方法在不同溅射时间下制备了铜铟镓硒薄膜,并且利用激光诱导击穿光谱技术实现对铜铟镓硒薄膜中元素含量比的快速定量分析。结果表明:随着溅射时间延长,Ga与(In+Ga)的谱线强度比值以及薄膜的禁带宽度同步变化,均呈先减小后增大的规律;铜铟镓硒薄膜的激光诱导击穿光谱图以及谱线分析、几种元素辐射强度比值的快速定量分析都表明,激光诱导击穿光谱技术能够间接地实现对铜铟镓硒薄膜中元素含量比的快速检测,能够在铜铟...
作者:郑培超; 李倩雨; 王金梅; 谭癸宁; 赵怀冬; 刘冉宁 期刊:《中国激光》 2019年第08期
提出了将螯合树脂作为一种新型固相基底来富集水溶液中的Cu元素和Mn元素,之后进行激光诱导击穿光谱检测的方法。选取Cu Ⅰ 324.75 nm和Mn Ⅱ 257.61 nm作为特征分析谱线,优化了一系列参数,包括激光能量、延迟时间、激光聚焦位置、样品溶液流速及溶液pH值。在最佳实验参数条件下,建立了Cu元素和Mn元素的定标曲线,Cu元素和Mn元素的检出限分别为0.03 mg·L^-1和0.098 mg·L^-1。采用所提方法采集自然水样进行检测,计算得出Cu和Mn的回收...
系统介绍了激光诱导击穿光谱(LIBS)系统组成及工作原理,并介绍LIBS在矿物岩石岩性识别方面应用的情况,分析其优缺点,介绍在录井行业的应用前景。
作者:裴云成; 刘海英; 张绍杰; 贝前程 期刊:《齐鲁工业大学学报》 2019年第06期
为方便、快捷检测出复合肥中磷元素的含量,对比钼酸喹啉重量法和激光诱导击穿光谱定量分析法的特点,钼酸喹啉重量法检测的平均绝对误差和平均相对误差分别为1.411×10-3和9.115×10-3。样品经预处理后,激光诱导击穿光谱定量分析法检测的平均绝对误差和平均相对误差分别为1.096×10-3和7.058×10-3。未经预处理表面粗糙的样品,激光诱导击穿光谱定量分析法检测的平均绝对误差和平均相对误差分别为2.8×10-3和18.03×10-3。激光诱导击穿光谱...
作者:舒嵘; 徐卫明; 付中梁; 万雄; 袁汝俊 期刊:《深空探测学报》 2018年第05期
物质成分探测是深空探测领域非常重要的技术领域,激光诱导击穿光谱技术是一种可以非接触式快速获得物质元素成分信息的手段,论文针对2020年我国首次火星探测任务提出的火星表面成分探测仪,阐述了激光诱导击穿光谱技术基本原理,国内外的技术发展现状和趋势,重点围绕火星环境、有效载荷生存性进行了分析,最后论文详细探讨了激光诱导击穿光谱技术中的数据反演和定量化技术.
作者:王华东; 付洪波; 贾军伟; 周琪琪; 倪志波; 董凤忠 期刊:《光子学报》 2019年第06期
利用自行设计的集成微区成像激光诱导击穿光谱系统,分析了孔径光阑设定、目标区域大小以及样品表面反射率对表面图像位置敏感特性的影响.结果表明,表面图像锐度在大孔径设定下对位置更为敏感,适用于自动对焦过程;反射率对表面图像锐度的位置敏感特性影响较小,且部分表面图像的锐度也可用于辅助激光诱导击穿光谱对焦;不同样品不同目标区域大小,图像锐度最大值对应表面位置具有很好r的重复性.在此基础上,建立了基于表面图像锐度的自...
作者:王秋云; 陈安民; 李苏宇; 姜远飞; 金明星 期刊:《光子学报》 2018年第08期
以硅靶作为烧蚀样品,研究了空气环境中空间约束的激光诱导击穿光谱.采用5×5组圆柱形约束腔来约束激光诱导的等离子体羽,直径分别为4、6、8、10、12mm,深度分别为2、4、6、8、10mm.激光脉冲的能量为70mJ.利用Si(Ⅰ)390.55Hm谱线分析了不同直径和深度的圆柱形空间约束腔对LIBS光谱强度的影响.结果表明空间约束下激光诱导硅产生的Si(Ⅰ)390.55nm光谱强度明显高于无空间约束下的光谱强度.在当前的实验条件下,不同的约束...
作者:庄尔填; 康娟; 王亚蕊; 李润华; 陈钰琦 期刊:《光子学报》 2018年第08期
为了分析和检测天然玉石表面元素分布情况,采用再加热正交双脉冲激光诱导击穿光谱技术对天然玉石表面进行二维元素成像分析.实验研究了正交双脉冲激光诱导击穿光谱条件下脉冲间隔和激光能量对原子辐射强度和信背比的影响.在优化的实验条件下,对天然玉石样品表面36mm×10mm范围内进行了二维扫描分析,获得了烧蚀坑洞直径约为30μm的玉石样品表面微量元素Fe的二维分布图.结果表明:再加热正交双脉冲技术能有效地检测天然玉石样品...
作者:胡若木; 王珍珍; 刘人玮; 周王峥; 刘继平; 严俊杰; 出口祥啓 期刊:《光子学报》 2018年第08期
为了验证LIBS测量飞灰中碳含量变化的能力,本文将煤粉与飞灰按照一定比例均匀混合,得到24种含碳量不同的样品.在不同延迟时间下进行激光诱导击穿光谱实验,得到温度指标发射强度比IMg1/IMg2随延迟时间的增大而减小,纯飞灰样品的发射强度比IMg1/IMg2的数值明显大于其他混入煤粉的样品.样品中发射谱线强度比IAl/ISi1随温度指标IMg1/IMg2的增大而减小.飞灰样品加入煤粉后,对等离子体的温度变化有明显影响.同时引入多元分...
作者:曾庆栋; 朱志恒; 邓凡; 朱祥李; 王波云; 肖永军; 熊良斌; 余华清; 郭连波; 李祥友 期刊:《光子学报》 2018年第08期
针对工业现场和野外恶劣环境下快速检测的需求,设计并搭建了基于光纤激光器的便携式激光诱导击穿光谱实验系统.采用迭代小波变换去背景算法对光纤激光器的高重复频率造成的高的连续背景干扰进行消除.对比了去背景前后攀钢生铁样品中的Mn元素的谱线,发现Mn元素的4条特征谱线的定标曲线决定系数分别由0.988、0.985、0.982和0.992提高到了0.994、0.994、0.994和0.995;采用留一交叉验证得到的均方根误差分别从0.123、0.146、0.101和...
作者:董美蓉; 龙嘉健; 陈思如; 韦丽萍; 黎文兵; 陈伟坤; 陈世楷; 余建华; 陆继东 期刊:《光子学报》 2018年第08期
选用碳元素常见的有机形态(C6H7O2)和碳酸盐形态(CaC03)样品为实验对象,配置一系列不同含碳量的样品进行激光诱导击穿光谱实验,实验分析了不同形态碳元素样品在空气气氛条件下的激发特性,研究结果表明,碳酸盐形态中可探测到明显的碳元素的原子谱线,且与碳元素含量有良好的线性关系,但较难探测到碳元素的分子光谱;对于有机形态,不仅能探测到碳的原子谱线,还能探测到碳的CN分子谱线和C2分子谱线,且分子光谱与碳元素含量...
作者:郭珍珠; 陈孝敬; 袁雷明; 陈熙; 华; 杨硕 期刊:《光子学报》 2018年第08期
为快速检测贝类重金属的污染,采用激光诱导击穿光谱(LIBS)结合多模型共识策略来预测泥蚶重金属铜的含量.分析铜元素的LIBS特征谱线,提取铜元素的特征峰强度、面积、峰强比等变量,分别构建多元线性回归模型,以及基于铜特征光谱区域信息构建偏最小二乘模型.在这些校正的成员模型预测残差向量间,通过拉格朗日乘数法优化各成员模型的线性组合,使共识模型的均方误差和最小,从而获得各成员模型的最优权系数.经外部预测集的验...