發(fā)布時(shí)間：2023-05-19 02:41

　　氣溶膠是大氣環(huán)境污染傳播的主要方式,大氣氣溶膠中含有的有毒重金屬元素是造成環(huán)境污染和危害人體健康的元兇,針對(duì)氣溶膠中元素的檢測(cè)亟需引入新技術(shù)。激光誘導(dǎo)擊穿光譜技術(shù)(LIBS)是一門(mén)高精尖的光譜分析新技術(shù),其通過(guò)脈沖激光轟擊樣品產(chǎn)生等離子體,分析收集到的等離子體光譜從而實(shí)現(xiàn)元素的定性與定量分析。本文以大氣氣溶膠中重金屬元素檢測(cè)需求為背景,圍繞LIBS檢測(cè)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)進(jìn)程,在課題組前期工作的基礎(chǔ)上,針對(duì)LIBS系統(tǒng)中譜峰識(shí)別、定量模型及軟件系統(tǒng)開(kāi)發(fā)等內(nèi)容進(jìn)行了研究。本文的主要研究工作如下:(1)本文在介紹課題的研究背景和意義的基礎(chǔ)上,闡述了LIBS技術(shù)的基本原理和發(fā)展?fàn)顩r,分析并研究了當(dāng)前影響LIBS檢測(cè)系統(tǒng)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù),即譜峰識(shí)別、定量模型和分析軟件等,并就其國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀展開(kāi)了綜述;(2)為了提高LIBS尋峰的準(zhǔn)確度和自動(dòng)化程度,提出了一種基于尺度自適應(yīng)的連續(xù)小波尋峰模型(SA-CWT)。該算法基于二次優(yōu)化的思想,在連續(xù)小波變換的基礎(chǔ)上,通過(guò)引入尺度自適應(yīng)模型自動(dòng)調(diào)整尺度范圍以提高程序的自動(dòng)化程度,并經(jīng)兩次連續(xù)小波變換以提升對(duì)弱峰及重疊峰的辨識(shí)能力。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,SA-CWT與高斯曲線(xiàn)...

【文章頁(yè)數(shù)】：68 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
1 緒論
    1.1 選題背景及意義
    1.2 激光誘導(dǎo)擊穿光譜技術(shù)
    1.3 LIBS檢測(cè)系統(tǒng)研究現(xiàn)狀
        1.3.1 LIBS檢測(cè)軟件的研究現(xiàn)狀
        1.3.2 LIBS譜峰識(shí)別算法的研究現(xiàn)狀
        1.3.3 LIBS定量算法的研究現(xiàn)狀
    1.4 本文主要研究?jī)?nèi)容
    1.5 本章小結(jié)
2 LIBS檢測(cè)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)搭建
    2.1 LIBS系統(tǒng)設(shè)備
    2.2 樣品制備
    2.3 本章小結(jié)
3 LIBS譜峰識(shí)別方法研究
    3.1 常用譜峰識(shí)別算法
        3.1.1 導(dǎo)數(shù)法
        3.1.2 高斯曲線(xiàn)擬合法
        3.1.3 對(duì)稱(chēng)零面積變換法
    3.2 連續(xù)小波變換脊線(xiàn)尋峰法
    3.3 基于尺度自適應(yīng)的連續(xù)小波尋峰法
        3.3.1 連續(xù)小波變換模型
        3.3.2 尺度自適應(yīng)模型
        3.3.3 尋峰算法
    3.4 實(shí)驗(yàn)分析
        3.4.1 尺度調(diào)整實(shí)驗(yàn)
        3.4.2 尋峰實(shí)驗(yàn)
    3.5 定性分析
    3.6 本章小結(jié)
4 LIBS定量分析方法研究
    4.1 常用定量算法
        4.1.1 自由定標(biāo)法
        4.1.2 線(xiàn)性回歸
        4.1.3 主成分回歸
        4.1.4 支持向量回歸機(jī)
        4.1.5 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
    4.2 極限學(xué)習(xí)機(jī)
    4.3 核極限學(xué)習(xí)機(jī)
        4.3.1 KELM算法模型
        4.3.2 PCA-GA-KELM算法模型
    4.4 實(shí)驗(yàn)分析
        4.4.1 定量實(shí)驗(yàn)
        4.4.2 對(duì)比實(shí)驗(yàn)
    4.5 本章小結(jié)
5 LIBS檢測(cè)系統(tǒng)軟件開(kāi)發(fā)
    5.1 需求分析
        5.1.1 功能性需求
        5.1.2 非功能性需求
    5.2 開(kāi)發(fā)環(huán)境
    5.3 總體設(shè)計(jì)
        5.3.1 MVC架構(gòu)
        5.3.2 插件機(jī)制
    5.4 界面設(shè)計(jì)
        5.4.1 主窗口界面設(shè)計(jì)
        5.4.2 預(yù)處理與定量界面設(shè)計(jì)
        5.4.3 數(shù)據(jù)庫(kù)界面設(shè)計(jì)
    5.5 數(shù)據(jù)庫(kù)開(kāi)發(fā)
    5.6 系統(tǒng)測(cè)試
        5.6.1 定性測(cè)試
        5.6.2 定量測(cè)試
        5.6.3 對(duì)比測(cè)試
    5.7 本章小結(jié)
總結(jié)與展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果



本文編號(hào)：3819496