光纖傳能激光探針技術(shù)的定量分析研究
發(fā)布時間:2021-12-18 10:26
激光探針技術(shù),也稱激光誘導擊穿光譜,因具有原位、實時、全元素分析等優(yōu)勢,已初步應用于環(huán)境保護、太空探索和生物醫(yī)藥等領(lǐng)域。然而,傳統(tǒng)激光探針裝置復雜、便攜性差,無法滿足復雜的工業(yè)現(xiàn)場檢測要求。因此,裝置簡單、便攜性好、能適應復雜檢測環(huán)境的光纖傳能激光探針技術(shù)近年來逐漸成為研究熱點。然而,由于受光纖損傷閾值的限制,導致光纖傳能激光探針的光譜強度相對較弱,加上自吸收效應的影響,其定量分析精度不高。因此,本文提出了多變量數(shù)據(jù)分析和空間分辨采集兩種方法,有效地降低了自吸收效應,改善了光纖傳能激光探針光譜定量分析的準確度和靈敏度。取得的成果和創(chuàng)新點如下:(1)針對單變量分析方法僅采用單條譜線信息、導致光纖傳能激光探針光譜定量分析精度較低的問題,提出在光纖傳能激光探針光譜中應用多光譜的多變量分析方法。本文對比研究了四種多變量分析方法(PLS、SPLS、SVM和LS-SVM),其中SPLS在PLS模型的基礎上內(nèi)置了變量選擇,能剔除光譜中的無關(guān)變量,改善定量分析的精度。在此基礎上,針對SPLS和PLS模型無法擬合光譜中非線性關(guān)系的問題,進一步采用非線性模型SVM和LS-SVM對光譜進行擬合。其中LS-S...
【文章來源】:華中科技大學湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:78 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
LIBS技術(shù)原理圖
圖 1-2 傳統(tǒng) LIBS 實驗裝置圖探針技術(shù)簡介針(fiber-opticlaser-inducedbreakdownspectro光纖將激光能量傳輸至樣品表面,從而激發(fā)能避免采用傳統(tǒng)的光學鏡片式的激光傳輸模塊]。圖 1-3 展示了典型 FO-LIBS 實驗裝置圖,從于傳統(tǒng) LIBS 裝置,主要區(qū)別在于采用大芯徑,并在光纖末端集成聚焦透鏡,將光纖傳輸光的柔性傳導。由于采用光纖作為傳輸介質(zhì),O-LIBS 可以通過長距離的光纖將激光束傳輸(2)激光的柔性傳導,有利于實現(xiàn)對復雜結(jié)構(gòu)
圖 1-3 典型 FO-LIBS 實驗裝置圖激光探針技術(shù)應用現(xiàn)狀探針技術(shù)具有抗干擾能力強、便攜性好、能適應應堆檢測、水下物質(zhì)檢測、深度剖面分析等領(lǐng)域得是 FO-LIBS 應用最早的領(lǐng)域。早在 1995 年,D激光脈沖產(chǎn)生等離子體,對鐵標樣中的微量元素反應堆中金屬成分檢測,證明光纖傳能應用于 Lhouse 等人[29]研發(fā)了一種探測距離長達 75m 的 F核反應堆中不銹鋼,對含量 0.04-0.60%(質(zhì)量)為±25%,每個樣品的分析時間小于 3 分鐘;20了一種用于核反應堆中水下碎片材料檢測的 FO-
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于EMD和GA-SVM的超聲檢測缺陷信號識別[J]. 李大中,趙杰. 中國測試. 2016(01)
博士論文
[1]基于激光誘導擊穿光譜技術(shù)的土壤理化信息檢測方法研究[D]. 余克強.浙江大學 2016
[2]最小二乘支持向量機的若干問題與應用研究[D]. 邢永忠.南京理工大學 2009
[3]支持向量機回歸算法與應用研究[D]. 李海生.華南理工大學 2005
碩士論文
[1]激光探針技術(shù)中光譜數(shù)據(jù)處理方法研究[D]. 鄒孝恒.華中科技大學 2015
[2]偏最小二乘及稀疏偏最小二乘回歸的應用研究[D]. 郭婷婷.昆明理工大學 2015
[3]基于稀疏偏最小二乘算法的生物組學數(shù)據(jù)融合算法研究[D]. 王鋒.吉林大學 2012
本文編號:3542202
【文章來源】:華中科技大學湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:78 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
LIBS技術(shù)原理圖
圖 1-2 傳統(tǒng) LIBS 實驗裝置圖探針技術(shù)簡介針(fiber-opticlaser-inducedbreakdownspectro光纖將激光能量傳輸至樣品表面,從而激發(fā)能避免采用傳統(tǒng)的光學鏡片式的激光傳輸模塊]。圖 1-3 展示了典型 FO-LIBS 實驗裝置圖,從于傳統(tǒng) LIBS 裝置,主要區(qū)別在于采用大芯徑,并在光纖末端集成聚焦透鏡,將光纖傳輸光的柔性傳導。由于采用光纖作為傳輸介質(zhì),O-LIBS 可以通過長距離的光纖將激光束傳輸(2)激光的柔性傳導,有利于實現(xiàn)對復雜結(jié)構(gòu)
圖 1-3 典型 FO-LIBS 實驗裝置圖激光探針技術(shù)應用現(xiàn)狀探針技術(shù)具有抗干擾能力強、便攜性好、能適應應堆檢測、水下物質(zhì)檢測、深度剖面分析等領(lǐng)域得是 FO-LIBS 應用最早的領(lǐng)域。早在 1995 年,D激光脈沖產(chǎn)生等離子體,對鐵標樣中的微量元素反應堆中金屬成分檢測,證明光纖傳能應用于 Lhouse 等人[29]研發(fā)了一種探測距離長達 75m 的 F核反應堆中不銹鋼,對含量 0.04-0.60%(質(zhì)量)為±25%,每個樣品的分析時間小于 3 分鐘;20了一種用于核反應堆中水下碎片材料檢測的 FO-
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于EMD和GA-SVM的超聲檢測缺陷信號識別[J]. 李大中,趙杰. 中國測試. 2016(01)
博士論文
[1]基于激光誘導擊穿光譜技術(shù)的土壤理化信息檢測方法研究[D]. 余克強.浙江大學 2016
[2]最小二乘支持向量機的若干問題與應用研究[D]. 邢永忠.南京理工大學 2009
[3]支持向量機回歸算法與應用研究[D]. 李海生.華南理工大學 2005
碩士論文
[1]激光探針技術(shù)中光譜數(shù)據(jù)處理方法研究[D]. 鄒孝恒.華中科技大學 2015
[2]偏最小二乘及稀疏偏最小二乘回歸的應用研究[D]. 郭婷婷.昆明理工大學 2015
[3]基于稀疏偏最小二乘算法的生物組學數(shù)據(jù)融合算法研究[D]. 王鋒.吉林大學 2012
本文編號:3542202
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