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高重频声光门控自吸收免疫激光诱导击穿光谱技术分析研究
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作者 陈斐 王树青 +13 位作者 程年恺 张婉飞 张岩 梁佳慧 张雷 王钢 马晓飞 刘珍荣 罗学彬 叶泽甫 朱竹军 尹王保 肖连团 贾锁堂 《中国光学(中英文)》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期253-262,共10页
为了消除激光诱导击穿光谱技术(laser-induced breakdown spectroscopy,LIBS)中的自吸收效应,提高元素定量分析的精确度,同时满足工业中便捷分析元素的要求,需将自吸收免疫激光诱导击穿光谱技术(self-absorption free laser-induced bre... 为了消除激光诱导击穿光谱技术(laser-induced breakdown spectroscopy,LIBS)中的自吸收效应,提高元素定量分析的精确度,同时满足工业中便捷分析元素的要求,需将自吸收免疫激光诱导击穿光谱技术(self-absorption free laser-induced breakdown spectroscopy,SAF-LIBS)的装置小型化。本文提出了一项新型的高重频声光门控SAF-LIBS定量分析技术,使用高重频激光器产生准连续的等离子体以增强光谱强度,并将声光调制器(acousto-optic modulator,AOM)作为门控开关,从而使微型CCD光谱仪和AOM能够代替传统大型SAF-LIBS装置中的像增强探测器(intensified charge coupled device,ICCD)和中阶梯型光栅光谱仪,实现自吸收免疫的同时缩小了装置的体积,降低了装置的成本。将该系统参数进行优化选择后,对样品中的Al元素进行了定量分析和预测。实验结果表明,等离子体的特性受激光重复频率的影响进而会影响光谱信号的强度。在1~50 kHz激光重复频率范围内,Al I 394.4 nm和Al I 396.15 nm的双线强度先增强后减弱,确定最佳的激光重复频率为10 kHz。在不同的光纤采集角度下,Al的双线强度比随延迟时间的增加而减小,在45°处信噪比最高,且在一定的积分时间下,最佳光学薄时间t_(ot)为426 ns。在激光重复频率为10 kHz、光纤采集角为45°、延迟时间为400 ns的条件下,对Al元素进行定量分析和预测结果表明,Al元素定标曲线的线性度R2为0.982,平均绝对测量误差相对于单一LIBS的0.8%可以降低至0.18%。定量分析结果与传统大型SAF-LIBS装置的测量精度相持平。因此本高重频声光门控SAF-LIBS装置不仅有效地屏蔽了光学厚等离子体中的连续背景辐射和谱线加宽,同时具备小型化、低成本、高可靠性的优点,有助于推动SAF-LIBS技术由实验室走向工业应用。 展开更多
关键词 激光诱导击穿光谱 自吸收免疫 光学薄 高重频激光器 声光门控
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土壤中微量重金属元素Pb的激光诱导击穿谱 被引量:48
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作者 许洪光 管士成 +6 位作者 傅院霞 张先燚 许新胜 季学韩 凤尔银 郑荣儿 崔执凤 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第4期577-581,共5页
从实验上测定了土壤在可见光谱区的激光诱导击穿光谱(LIBS),对测定的光谱结构进行了分析,并对可观测的谱线进行了归属,得出土壤所含的主要元素和部分微量元素;测定了不同Pb掺杂浓度下土壤中微量元素Pb405.78 nm谱线的强度,采用内标法拟... 从实验上测定了土壤在可见光谱区的激光诱导击穿光谱(LIBS),对测定的光谱结构进行了分析,并对可观测的谱线进行了归属,得出土壤所含的主要元素和部分微量元素;测定了不同Pb掺杂浓度下土壤中微量元素Pb405.78 nm谱线的强度,采用内标法拟合得到了该分析谱线的激光诱导击穿光谱定标曲线,由定标曲线的拟合结果计算得到Pb元素的检测限质量分数为36.7×10-6。 展开更多
关键词 光谱学 土壤 重金属PB 激光诱导击穿光谱 检测限
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激光诱导击穿光谱在地质录井岩性快速识别中的应用 被引量:47
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作者 陈兴龙 董凤忠 +8 位作者 陶国强 李油建 佘明军 付洪波 倪志波 王静鸽 贺文干 汤玉泉 饶瑞中 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第12期237-242,共6页
激光诱导击穿光谱(LIBS)已经被证明是极具潜力的物质定性、定量分析工具之一。将激光诱导击穿光谱结合自组织映射神经网络技术,引入到石油勘探录井领域,对五类岩心样品(火山灰岩、泥岩、页岩、砂岩、白云岩)进行了岩性自动分类,为以后... 激光诱导击穿光谱(LIBS)已经被证明是极具潜力的物质定性、定量分析工具之一。将激光诱导击穿光谱结合自组织映射神经网络技术,引入到石油勘探录井领域,对五类岩心样品(火山灰岩、泥岩、页岩、砂岩、白云岩)进行了岩性自动分类,为以后在录井现场实现岩性在线快速识别奠定基础。使用构造特征变量和主成分分析两种方法对原始光谱进行特征提取,相应的特征参量和主成分分别作为自组织映射神经网络的输入变量。两种输入方式下,神经网络对全部44块岩心样品岩性分类的准确率分别为75%和86%。其中以主成分作为网络输入变量,对火山灰岩、砂岩、白云岩的分类准确率可达100%。实验分析表明:在进一步提高对泥岩和页岩的区分能力后,LIBS有望成为录井领域新的岩性快速识别技术。 展开更多
关键词 激光光学 激光诱导击穿光谱 自组织映射 特征变量 主成分分析 岩性分类
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土壤重金属铬元素的激光诱导击穿光谱定量分析研究 被引量:47
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作者 鲁翠萍 刘文清 +4 位作者 赵南京 刘立拓 陈东 张玉钧 刘建国 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2011年第4期388-392,共5页
利用Nd:YAG脉冲激光器(波长:1064nm)作为光源,在实验室自然大气环境下诱导产生土壤激光等离子体,通过等离子体原子发射光谱法定量分析了国家标准土壤样品中元素Cr的含量.实验上研究了在最佳实验条件下土壤中Cr的LIBS分析谱线,测定了Cr... 利用Nd:YAG脉冲激光器(波长:1064nm)作为光源,在实验室自然大气环境下诱导产生土壤激光等离子体,通过等离子体原子发射光谱法定量分析了国家标准土壤样品中元素Cr的含量.实验上研究了在最佳实验条件下土壤中Cr的LIBS分析谱线,测定了Cr元素的定标曲线.实验结果表明,Cr元素浓度在(60—400)×10-6范围内,元素含量与光谱线强度之间有较好的线性关系;元素Cr浓度分析测量的相对标准偏差(RSD)为7.89%,定量分析结果与标准值的相对偏差为5.3%,Cr元素的检测限为16.5×10-6;内标法得到的相对偏差为2.7%,说明内标法可提高测量的精确性;利用相同土壤类型做定标曲线得到的定量分析结果的相对偏差为8%. 展开更多
关键词 土壤污染 定量分析 激光诱导击穿光谱 定标曲线
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激光诱导击穿光谱技术结合神经网络定量分析钢中的Mn和Si 被引量:45
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作者 孙兰香 于海斌 +1 位作者 丛智博 辛勇 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第9期2757-2765,共9页
激光诱导击穿光谱(LIBS)作为一种快速的化学组成分析技术,在冶金过程的原位、在线及远程分析方面展现了突出的应用前景和研究价值。利用神经网络建立定标模型,结合LIBS技术对不同品种钢中的Mn和Si组分进行定量分析,研究了不同输入方式... 激光诱导击穿光谱(LIBS)作为一种快速的化学组成分析技术,在冶金过程的原位、在线及远程分析方面展现了突出的应用前景和研究价值。利用神经网络建立定标模型,结合LIBS技术对不同品种钢中的Mn和Si组分进行定量分析,研究了不同输入方式对神经网络性能的影响,并与光谱分析中常用的内标法进行对比。结果表明,对于化学体系复杂的多基体钢的定量分析,神经网络定标法能够更充分利用光谱中的信息,有利于校正基体效应和谱线之间的干扰;但是,神经网络的输入方式对网络性能具有重要影响,只有在合理选择输入方式下才能有效提高测量重复性和准确性。 展开更多
关键词 激光诱导击穿光谱 神经网络 定量分析 多基体钢
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Laser-induced breakdown spectroscopy in China 被引量:33
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作者 Zhe Wang Ting-Bi Yuan +4 位作者 Zong-Yu Hou Wei-Dong Zhou Ji-Dong Lu Hong-Bin Ding Xiao-Yan Zeng 《Frontiers of physics》 SCIE CSCD 2014年第4期419-438,共20页
Laser-induced breakdown spectroscopy (LIBS) has been regarded as a future superstar for chemical analysis for years due to its unique features such as little or no sample preparation, remote sensing, and fast and mu... Laser-induced breakdown spectroscopy (LIBS) has been regarded as a future superstar for chemical analysis for years due to its unique features such as little or no sample preparation, remote sensing, and fast and multi-element analysis. Chinese LIBS comnmnity is one of the most dynamically developing communities in the World. The aim of the work is to inspect what have been done in China for LIBS development and, based on the understanding of the overall status, to identify the challenges and opportunities for the future development. In this paper, the scientific contributions from Chinese LIBS comlnunity are reviewed for the following four aspects: fimdamentals, instrumentation, data processing and modeling, and applications; and the driving force of LIBS development in China is analyzed, the critical issues for successful LIBS application are discussed, and in our opinion, the potential direction to improve the technology and to realize large scale commercialization in China is proposed. 展开更多
关键词 laser-induced breakdown spectroscopy laser-induced breakdown spectroscopy (LIBS) quantitative analysis signal enhancement application COAL METAL ENVIRONMENT ENERGY
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激光诱导击穿光谱应用于三种水果样品微量元素的分析 被引量:36
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作者 张大成 马新文 +2 位作者 朱小龙 李斌 祖凯玲 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2008年第10期6348-6353,共6页
激光诱导击穿光谱(LIBS)在植物样品上面的应用是一个较新的课题.为将LIBS技术能实际应用于与食品安全相关的领域,实验中对三种真空冻干水果样品进行了初步LIBS实验研究,鉴别了其LIBS光谱,并选取典型光谱线,运用统计学方法分析比较了三... 激光诱导击穿光谱(LIBS)在植物样品上面的应用是一个较新的课题.为将LIBS技术能实际应用于与食品安全相关的领域,实验中对三种真空冻干水果样品进行了初步LIBS实验研究,鉴别了其LIBS光谱,并选取典型光谱线,运用统计学方法分析比较了三种水果中Ca,Na,K,Fe,Al,Mg六种元素含量的差别.实验结果表明,苹果中Na的含量最高,Ca的含量最低,三种水果样品中的K,Fe,Mg等元素含量也都有差异.实验结果还表明LIBS技术是一种检测、对比植物样品中微量元素含量的有效手段. 展开更多
关键词 激光诱导击穿光谱 等离子体 植物样品 微量元素
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LIBS技术在土壤重金属污染快速测量中的应用 被引量:34
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作者 王建伟 张娜珍 +1 位作者 侯可勇 李海洋 《化学进展》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2008年第7期1165-1171,共7页
激光诱导击穿光谱(laser-induced breakdown spectroscopy,LIBS)作为一种很有前景的分析和测量技术在过去的10多年中已经显现出来。本文介绍了激光诱导击穿光谱的工作原理和定量定性分析的理论基础,综述了LIBS技术在土壤重金属As、Cd、C... 激光诱导击穿光谱(laser-induced breakdown spectroscopy,LIBS)作为一种很有前景的分析和测量技术在过去的10多年中已经显现出来。本文介绍了激光诱导击穿光谱的工作原理和定量定性分析的理论基础,综述了LIBS技术在土壤重金属As、Cd、Cr、Hg、Pb和Zn等污染快速测量中的应用和仪器研究进展,分析了LIBS应用在该领域中存在的主要问题,对未来基于LIBS快速检测土壤重金属污染需要解决的定量测量和检测限等关键问题进行了探讨。 展开更多
关键词 LIBS 重金属污染 土壤 快速测量
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基于支持向量机回归的水体重金属激光诱导击穿光谱定量分析研究 被引量:33
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作者 王春龙 刘建国 +10 位作者 赵南京 马明俊 王寅 胡丽 张大海 余洋 孟德硕 章炜 刘晶 张玉钧 刘文清 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第3期307-312,共6页
建立了基于自适应核的激光诱导击穿光谱支持向量机回归定量分析模型。通过石墨富集、洛伦兹拟合和碳内标归一化,增强等离子体信号强度,减小环境噪声和能量抖动对水体重金属浓度测量的影响。实现了基于支持向量机回归智能算法的激光诱导... 建立了基于自适应核的激光诱导击穿光谱支持向量机回归定量分析模型。通过石墨富集、洛伦兹拟合和碳内标归一化,增强等离子体信号强度,减小环境噪声和能量抖动对水体重金属浓度测量的影响。实现了基于支持向量机回归智能算法的激光诱导击穿光谱定量分析。铅铜的平均相对标准偏差分别为6.4361%和6.9291%,最大相对标准偏差分别为9.1009%和8.9280%,平均相对误差分别为1.6765%和1.2478%,最大相对误差分别为5.5759%和4.2604%,相关系数分别为0.9979和0.9997。该研究为进一步实现水中痕量金属元素的快速定量分析提供了方法和数据参考。 展开更多
关键词 光谱学 激光诱导击穿光谱 支持向量机回归 重金属 石墨
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液相和固相钢铁的激光诱导击穿光谱特性 被引量:31
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作者 董美蓉 陆继东 +4 位作者 李军 陈凯 潘圣华 姚顺春 李俊彦 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第1期255-260,共6页
为深入了解激光诱导击穿光谱技术应用于钢液成分的检测机制,对45#钢样品分别为高温熔融液态和冷却凝固后的固态样品的激光诱导击穿光谱特性进行了对比分析。实验表明,相比固体样品,在相同实验条件下对钢液进行直接测量的稳定性相对较差... 为深入了解激光诱导击穿光谱技术应用于钢液成分的检测机制,对45#钢样品分别为高温熔融液态和冷却凝固后的固态样品的激光诱导击穿光谱特性进行了对比分析。实验表明,相比固体样品,在相同实验条件下对钢液进行直接测量的稳定性相对较差。各波段的光谱强度液态钢的要明显强于固态钢,两者的等离子体特性存在较大差别。采用Fe的五条原子谱线用于估算两种形态样品的等离子体温度,Si的一条原子谱线390.55nm用于计算电子密度。结果表明,高温液态钢的等离子体温度和电子密度均高于常温固态钢,样品本身温度和形态的差异是导致两种形态样品等离子体特性和光谱特性存在差异的重要原因。 展开更多
关键词 光谱学 激光诱导击穿光谱 光谱特性 等离子体特性 固态钢 液态钢
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激光诱导击穿光谱技术检测铀材料中微量杂质元素 被引量:31
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作者 徐钦英 张永彬 +1 位作者 王怀胜 贾建平 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第3期318-323,共6页
研究了利用激光诱导击穿光谱技术对铀材料中杂质元素进行快速定量分析的方法。利用Kr F准分子激光器和Ava Spec-2048光纤光谱仪组建了激光诱导击穿光谱系统,检测并分析了200--460 nm波长范围内铀及杂质元素的光谱数据。分别研究了脉冲... 研究了利用激光诱导击穿光谱技术对铀材料中杂质元素进行快速定量分析的方法。利用Kr F准分子激光器和Ava Spec-2048光纤光谱仪组建了激光诱导击穿光谱系统,检测并分析了200--460 nm波长范围内铀及杂质元素的光谱数据。分别研究了脉冲激光次数、光谱仪检测延迟时间等因素对铀光谱特性的影响。在激光能量为28 m J、延迟时间为1.5μs时对铀材料中的Fe、Cu、Al三种杂质元素进行定量分析,特征光谱分别选择438.3、427.5、396.2 nm,定量测量相对误差小于12%。实验结果表明激光诱导击穿光谱技术在检测铀材料中微量杂质元素时具有较低的相对误差和检出限,可以用于铀材料中杂质元素的快速定量分析。 展开更多
关键词 光谱学 激光诱导击穿光谱 定量分析 杂质元素
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样品形态对燃煤的激光烧蚀特性影响分析 被引量:29
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作者 姚顺春 陆继东 +5 位作者 卢志民 谢承利 李捷 潘圣华 蒋梅城 李娉 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第4期1126-1130,共5页
将激光诱导击穿光谱技术应用于煤质检测,分析了燃煤形态对激光烧蚀特性的影响。利用532 nm激光在大气常压环境下烧蚀样品,同时使用多通道光纤光谱仪和CCD探测器对激光烧蚀形成的等离子体发射信号进行分光和探测。对比分析两种不同形态... 将激光诱导击穿光谱技术应用于煤质检测,分析了燃煤形态对激光烧蚀特性的影响。利用532 nm激光在大气常压环境下烧蚀样品,同时使用多通道光纤光谱仪和CCD探测器对激光烧蚀形成的等离子体发射信号进行分光和探测。对比分析两种不同形态煤样的等离子体温度、电子密度以及元素特征谱线强度随脉冲能量变化的规律。实验研究表明,样品形态对燃煤的激光烧蚀特性有显著影响。不同形态燃煤的等离子体温度、电子密度以及元素特征谱线强度随脉冲能量的变化规律有所不同。相同实验条件下,粉状煤样形成的等离子体温度和电子密度均比块状煤样的高,但块状煤样的元素特征谱线强度则更大。 展开更多
关键词 光谱学 激光诱导击穿光谱 样品形态 激光烧蚀特性 谱线强度 等离子体温度
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基于遗传算法和偏最小二乘法的土壤激光诱导击穿光谱定量分析研究 被引量:29
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作者 邹孝恒 郝中骐 +6 位作者 易荣兴 郭连波 沈萌 李祥友 王泽敏 曾晓雁 陆永枫 《分析化学》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2015年第2期181-186,共6页
在空气环境下,采用激光诱导击穿光谱(LIBS)技术对土壤成分进行检测,建立了基于遗传算法(GA)和偏最小二乘法(PLS)的定量分析模型。将配制的58个土壤样品分为定标集、监控集和预测集,对11种组分Mn,Cr,Cu,Pb,Ba,Al2O3,Ca O,Fe2O3,Mg O,Na2O... 在空气环境下,采用激光诱导击穿光谱(LIBS)技术对土壤成分进行检测,建立了基于遗传算法(GA)和偏最小二乘法(PLS)的定量分析模型。将配制的58个土壤样品分为定标集、监控集和预测集,对11种组分Mn,Cr,Cu,Pb,Ba,Al2O3,Ca O,Fe2O3,Mg O,Na2O和K2O的含量分别进行预测。结果表明,GA作为一种谱线选择的预处理方法,可以有效减少用于PLS建模的光谱谱线的数目,从而简化模型。对于土壤中的大部分组成成分,GA-PLS模型能够显著改善传统PLS模型的预测能力。以Mn元素为例,浓度预测均方根误差(RMSEP)从0.0215%降低至0.0167%,平均百分比误差(MPE)从8.10%降低至5.20%。本研究为进一步提高土壤的LIBS定量分析准确度提供了方法参考。 展开更多
关键词 激光诱导击穿光谱 遗传算法 偏最小二乘法 土壤
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以滤纸为基质利用LIBS定量分析水溶液中铅元素 被引量:27
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作者 修俊山 侯华明 +3 位作者 钟石磊 王振南 卢渊 郑荣儿 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第8期234-239,共6页
为了提高激光诱导击穿光谱(LIBS)技术检测水溶液的灵敏度和重复性,利用激光诱导击穿光谱对水溶液中Pb元素进行检测分析。采用滤纸作为固体基质,选取Mn作为Pb的内标元素,将配置好的不同浓度的Pb溶液滴入滤纸中,比较采用内标法与无内标法... 为了提高激光诱导击穿光谱(LIBS)技术检测水溶液的灵敏度和重复性,利用激光诱导击穿光谱对水溶液中Pb元素进行检测分析。采用滤纸作为固体基质,选取Mn作为Pb的内标元素,将配置好的不同浓度的Pb溶液滴入滤纸中,比较采用内标法与无内标法定标的分析结果,表明选取Mn作为Pb的内标元素的定标曲线拟合相关系数R2达到0.998,检测限与实际测量值的相对误差较小。通过对实验系统的探测延时、门宽等参数的优化,在更低的激发能量下,经线性拟合计算得到Pb元素的检测限为3.87mg/L质量浓度,与以往实验中利用喷流方式检测相比,检测灵敏度提高了大约10倍,而且与同类方法比较检测限也相对较低。该实验系统样品处理简单,节省检测时间,为LIBS应用到现场快速检测重金属元素提供了一种较为实际的方法。 展开更多
关键词 光谱学 内标法 激光诱导击穿光谱 重金属PB 滤纸 检测限
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藏药七十味珍珠丸的激光诱导击穿光谱检测 被引量:27
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作者 吴金泉 林兆祥 +1 位作者 刘林美 常亮 《中南民族大学学报(自然科学版)》 CAS 2009年第2期53-56,共4页
采用激光诱导击穿光谱(LIBS)技术对藏药七十味珍珠丸进行了定性研究.利用高能量Nd:YAG脉冲激光器1 064 nm光束聚焦待测样品表面产生等离子体,并用光谱仪和ICCD来探测其光谱信号.通过采集的光谱图分析得到该藏药中含有Mg、Ca、Na、Fe、Al... 采用激光诱导击穿光谱(LIBS)技术对藏药七十味珍珠丸进行了定性研究.利用高能量Nd:YAG脉冲激光器1 064 nm光束聚焦待测样品表面产生等离子体,并用光谱仪和ICCD来探测其光谱信号.通过采集的光谱图分析得到该藏药中含有Mg、Ca、Na、Fe、Al、Si、K、Li、Hg、Pb、Au等10种元素,其中Hg、Pb、Au为重金属元素.另外,还对不同价态的Pb元素进行了LIBS的时间演化研究,结果表明:应用LIBS技术可以探测藏药所含元素的价态. 展开更多
关键词 元素分析 激光诱导击穿光谱 时间演化 七十味珍珠丸
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应用激光诱导击穿光谱检测污水溶液中的砷 被引量:26
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作者 林兆祥 常亮 +1 位作者 李捷 刘林美 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2009年第6期1675-1677,共3页
工业冶炼过程中产生的废水中含有As等重金属元素,对环境造成污染并对人类身体健康形成危害,有必要对其进行实时、在线的监测。激光诱导击穿光谱(LIBS)是一种新型的元素测量技术,具有快速检测等优点。文章作者搭建了一套激光诱导击穿光... 工业冶炼过程中产生的废水中含有As等重金属元素,对环境造成污染并对人类身体健康形成危害,有必要对其进行实时、在线的监测。激光诱导击穿光谱(LIBS)是一种新型的元素测量技术,具有快速检测等优点。文章作者搭建了一套激光诱导击穿光谱实验装置,采用Nd∶YAG激光器产生的脉冲激光击穿样品产生等离子体,其发射的光谱被中阶梯光栅光谱仪分光,并用ICCD进行光电探测。对从现场采集的含砷工业废水开展了LIBS探测实验,并定性分析出了As元素的特征谱线。根据一系列含As浓度不同的污水样品的LIBS实验结果,获得元素浓度与谱线强度的关系曲线(定标曲线)。采用定标曲线可以对未知含As浓度的工业废水进行定量分析。结果表明,采用LIBS方法能够实现对污水溶液中的As元素的快速检测,具有广泛的应用前景。 展开更多
关键词 光谱学 激光诱导击穿光谱 工业污水
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激光诱导击穿光谱技术分析土壤中的Cr和Sr 被引量:27
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作者 黄基松 陈巧玲 周卫东 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2009年第11期3126-3129,共4页
采用波长1064nm的调Q脉冲Nd∶YAG激光器和多通道小型光纤光栅光谱仪,建立了一套激光诱导击穿光谱分析装置。记录了系列土壤标准样品的激光诱导等离子体发射光谱,详细研究了重金属原子Cr和Sr的特征辐射谱线信号强度、标准偏差与数据采样... 采用波长1064nm的调Q脉冲Nd∶YAG激光器和多通道小型光纤光栅光谱仪,建立了一套激光诱导击穿光谱分析装置。记录了系列土壤标准样品的激光诱导等离子体发射光谱,详细研究了重金属原子Cr和Sr的特征辐射谱线信号强度、标准偏差与数据采样方式以及采样平均次数的关系,首次采用300个激光脉冲轰击样品表面同一点,并取其中最大光谱信号后的200次激光轰击等离子体发射光谱的平均值进行分析的取样平均方式,发现能较好地把对重金属Cr和Sr浓度分析测量的相对标准偏差(RSD)分别减小到9.02%和10.5%,并得到了定量分析Cr和Sr等金属的定标曲线,对Cr和Sr元素的检测灵敏度分别为25.3和15.2μg.g-1,优于目前国内外报道的结果。研究表明我们的采用的数据采集、分析定标方法对提高了LIBS技术在土壤中金属检测检测灵敏度和精密度具有很好的应用价值。 展开更多
关键词 激光诱导击穿光谱 土壤 CR SR 光谱分析
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纳秒、飞秒激光诱导击穿光谱技术的应用研究进展 被引量:22
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作者 陈娜 刘尧香 +3 位作者 杜盛喆 阎晓娜 王铁军 李儒新 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2016年第5期26-37,共12页
激光诱导击穿光谱(LIBS)技术是一种基于原子发射光谱,能够用于物质快速、现场检测的元素定性定量分析技术。随着激光技术和光谱分析仪器的发展,激光诱导击穿光谱技术得到快速发展,应用领域也在不断扩展。从激光诱导击穿光谱技术的基本... 激光诱导击穿光谱(LIBS)技术是一种基于原子发射光谱,能够用于物质快速、现场检测的元素定性定量分析技术。随着激光技术和光谱分析仪器的发展,激光诱导击穿光谱技术得到快速发展,应用领域也在不断扩展。从激光诱导击穿光谱技术的基本原理、工作方式出发,综述了近十年来纳秒激光诱导击穿光谱技术在便携式和远程探测仪器方面的技术进展及其在环境检测、食品安全、生物医学、考古应用、太空探索及同位素检测方面的应用研究进展;总结了飞秒激光诱导击穿光谱技术的优势及其目前的应用研究;综述了飞秒激光成丝诱导击穿光谱技术的基本原理及其应用研究进展。 展开更多
关键词 光谱学 激光诱导击穿光谱 纳秒激光诱导击穿光谱 飞秒激光诱导击穿光谱 飞秒激光成丝诱导击穿光 物质成分分析
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基于多元定标法的煤粉碳元素LIBS定量分析 被引量:25
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作者 董美蓉 陆继东 +3 位作者 姚顺春 陈凯 李军 李俊彦 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第1期175-179,共5页
本文选用碳含量差别较大的14个煤样,进行激光诱导击穿光谱实验。引入多元校正的分析方法,实现煤中碳元素的LIBS定量分析。根据煤质的结构特点,得到影响碳元素激发的主要影响因素分别为与碳骨架相连的H、O、N,以及主要的矿物质元素Si、Al... 本文选用碳含量差别较大的14个煤样,进行激光诱导击穿光谱实验。引入多元校正的分析方法,实现煤中碳元素的LIBS定量分析。根据煤质的结构特点,得到影响碳元素激发的主要影响因素分别为与碳骨架相连的H、O、N,以及主要的矿物质元素Si、Al、Ca、Fe。选择这些元素常见的特征谱线强度值,作为多元回归分析的输入量,然后根据回归方程变量的筛选原则,确定了用于回归关联式建立的变量,进而得到回归关联式,并通过方差分析和回归统计验证了方程的可行性。结果表明,采用多元校正的分析方法,得到多元回归分析模型预测值与实验室元素分析仪得到的参考值之间的相对误差在5%之内,说明采用多变量校正的分析方法对碳元素进行定量分析,能得到较高的分析精度。 展开更多
关键词 激光诱导击穿光谱 碳元素 多元回归 定量分析
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激光诱导击穿光谱技术测定土壤中元素Cr和Pb 被引量:25
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作者 陈金忠 白津宁 +2 位作者 宋广聚 孙江 魏艳红 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2013年第4期947-950,共4页
为了检验激光诱导击穿光谱技术对物质成分的检测能力,采用Nd:YAG激光器在优化实验条件下激发产生土壤等离子体,通过等离子体原子发射光谱法定量分析了国家标准土壤样品中元素Cr和Pb。实验中绘制了以Fe原子谱线为内标、分析谱线背景为内... 为了检验激光诱导击穿光谱技术对物质成分的检测能力,采用Nd:YAG激光器在优化实验条件下激发产生土壤等离子体,通过等离子体原子发射光谱法定量分析了国家标准土壤样品中元素Cr和Pb。实验中绘制了以Fe原子谱线为内标、分析谱线背景为内标以及没有内标的3种情况下的元素定标曲线,并确定了方法的精密度和检出限。结果表明,3种情况下分析元素Cr的相对标准偏差分别为5.85%、26.48%和33.10%,元素Pb的相对标准偏差分别为5.42%、22.78%和38.66%,证明采用内标法可以明显提高测量精度。用Fe谱线为内标时得到的元素Cr和Pb的相对检出限分别为3.50×10-3%和57.90×10-3%,满足微量元素分析要求。 展开更多
关键词 激光诱导击穿光谱 定量分析 土壤 内标法
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