激光誘導(dǎo)擊穿光譜技術(shù)(LIBS)是一種純物理過程的物質(zhì)成分分析技術(shù),具有無需預(yù)制樣、快速實時、幾乎無損的技術(shù)優(yōu)勢,在食品安全、環(huán)境監(jiān)測、化學(xué)化工、新能源、生物醫(yī)藥等領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用。本文在廣泛調(diào)研基礎(chǔ)上,首先對LIBS技術(shù)的基本原理、典型系統(tǒng)和發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行介紹,隨后重點介紹在算法分析和遠(yuǎn)程LISB/RSS探測系統(tǒng)搭建方面的工作以及目前取得的進(jìn)展,包括利用系統(tǒng)對頭發(fā)、礦石等進(jìn)行探測。本論文是在國家自然科學(xué)基金青年基金(No:11204226)的支持下完成的,主要研究工作及成果如下:(1)將粒子群算法(PSO)和基于生物地理學(xué)優(yōu)化算法(BBO)引入到LIBS定標(biāo)定量分析領(lǐng)域,將其分別與多層感知機(jī)(MLP)結(jié)合,建立了PSO-MLPs分析模型和BBO-MLPs分析模型。并將這兩個模型應(yīng)用到LIBS對水體中重金屬含量檢測中,評價指標(biāo)表明:PSO-MLPs和BBO-MLPs模型可以應(yīng)用到LIBS定標(biāo)分析中來,且具有優(yōu)良的探測性能。(2)搭建了LIBS/RSS遠(yuǎn)程探測系統(tǒng),該系統(tǒng)將LIBS技術(shù)與共振拉曼Raman光譜技術(shù)(RRS)相結(jié)合,可以同時對待測物進(jìn)行原子發(fā)射光譜和分子Raman光譜的檢測...

【文章頁數(shù)】：67 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖2.1等離子產(chǎn)生及光信號發(fā)射的三個過程

圖2.1等離子產(chǎn)生及光信號發(fā)射的三個過程[7]2.1.2激光誘導(dǎo)等離子體特性激光誘導(dǎo)等離子體特性對于LIBS的譜線收集、系統(tǒng)優(yōu)化至關(guān)重要，主要可性和環(huán)境特性兩方面來描述。對于單脈沖納秒激光誘導(dǎo)等離子體時間特性示。圖2.2是在空氣中1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的情況下，用脈沖寬度....

圖2.2單脈沖誘導(dǎo)等離子體的消逝過程

主要可從時間特性和環(huán)境特性兩方面來描述。對于單脈沖納秒激光誘導(dǎo)等離子體時間特性如圖2.2所示。圖2.2是在空氣中1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的情況下，用脈沖寬度5-10ns，波長1064ns的Nd：YAD激光器脈沖聚焦入射到待測樣品表面所產(chǎn)生的等離子體光譜，其演示該等離子體消逝....

圖2.3雙脈沖誘導(dǎo)等離子的消逝過程

第二章LIBS相關(guān)基礎(chǔ)理論以看出等離子體內(nèi)元素的特征光譜的最佳收集時間和激光脈延遲。這是由于等離子體前期由軔致輻射及電子自由躍遷（自合）形成的寬帶發(fā)射的消逝速度要大于元素特征譜線消逝的速間延遲后，收集光譜信號就可以得到背景連續(xù)譜很小的特征譜第三步能級躍遷產(chǎn)生特征譜線的過程的持....

圖2.4單脈沖LIBS的基本結(jié)構(gòu)

度會有所不同，LIBS通常使用Ar2、Ne、He、N2作為緩沖氣體。研究證明，選適的緩沖氣體可顯著提高探測準(zhǔn)確度。2011年AndrewJ.等人[12]用實驗證明對于沖LIBS，相比于氦氣和空氣，用氬氣作為緩沖氣體可以獲得黃銅中的微量元素nm處Zn的最強(qiáng)光譜線。....

本文編號：4018434