巖石水風(fēng)化物形成于水體對(duì)巖石礦物的溶解、水解、水合等一系列的風(fēng)化作用,典型水風(fēng)化物的準(zhǔn)確識(shí)別可為相關(guān)水巖作用過(guò)程提供直接證據(jù),對(duì)行星可能的水環(huán)境研究和地球資源勘探都具有重要價(jià)值。激光誘導(dǎo)擊穿光譜（Laser Induced Breakdown Spectroscopy,LIBS）技術(shù)以高能量脈沖激光燒蝕、激發(fā)實(shí)驗(yàn)樣品至等離子狀態(tài),通過(guò)采集等離子體的發(fā)射光譜可對(duì)樣品的元素組成成分進(jìn)行原位、快速、多成分、非接觸的分析。將激光誘導(dǎo)擊穿光譜數(shù)據(jù)與多種分類(lèi)識(shí)別算法有效結(jié)合,可實(shí)現(xiàn)天然地質(zhì)礦物樣品分類(lèi),對(duì)行星探測(cè)、地質(zhì)礦物現(xiàn)場(chǎng)分析等都具有重要應(yīng)用價(jià)值。本文在開(kāi)展天然巖石水風(fēng)化物及相關(guān)礦物樣品的LIBS光譜實(shí)驗(yàn)采集和光譜特性研究基礎(chǔ)上,重點(diǎn)研究LIBS光譜數(shù)據(jù)的預(yù)處理、分類(lèi)識(shí)別和決策融合方法,尋求建立一套有效的典型巖石水風(fēng)化物識(shí)別方法。本文首先介紹了 LIBS光譜的采集實(shí)驗(yàn)裝置,重點(diǎn)針對(duì)天然地質(zhì)礦物樣品LIBS光譜數(shù)據(jù)的非均勻性特點(diǎn)進(jìn)行了歸一化、多譜平均、小波降噪等預(yù)處理操作,以增加后續(xù)分類(lèi)識(shí)別的穩(wěn)定性。為提高后續(xù)分類(lèi)識(shí)別方法模型的運(yùn)行效率,在元素譜線(xiàn)歸屬基礎(chǔ)上進(jìn)行了特征譜段提取,將2萬(wàn)多維的原始L... 

【文章來(lái)源】：山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

sci^psz-soo手持式LIBs儀器

、、。在己經(jīng)研制出手持式激光光譜儀和便攜式激光光譜分析儀等小型化光譜分??析儀器。Ｃｏｎｎｏｒｓ等［２］報(bào)道了一款ＳｃｉＡｐｓ?Ｚ－５００手持式ＬＩＢＳ儀器（圖１－１）；??四川大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)［３］研發(fā)了一款一體式高能手提式ＬＩＢＳ儀器（圖１－２）；??Ｙａｍａｍｏｔｏ等［４］利用便攜式激光光譜分析儀檢測(cè)了土壤中的某些元素，開(kāi)辟??了一條快速檢測(cè)土壤中重金屬元素的道路。ＬＩＢＳ除了在儀器技術(shù)方面的發(fā)??展，在數(shù)據(jù)處理方法上也在不斷地更新。介于ＬＩＢＳ光譜易受外界環(huán)境、??儀器設(shè)備、自吸收效應(yīng)等不確定性因素的影響，導(dǎo)致信號(hào)測(cè)量過(guò)程中數(shù)據(jù)??可重復(fù)性較差、精度較低等問(wèn)題。為改善這些不足，越來(lái)越多的研究學(xué)者??將研宄重心轉(zhuǎn)移到數(shù)據(jù)的處理方法上，從最開(kāi)始的基本定標(biāo)法不斷完善到??近些年的偏最小二乘法及多元線(xiàn)性回歸法等�？傊瑹o(wú)論是儀器設(shè)備的發(fā)??展還是數(shù)據(jù)處理方法上的優(yōu)化改進(jìn)，都將不斷推動(dòng)ＬＩＢＳ技術(shù)在更多領(lǐng)域??得到進(jìn)一步的發(fā)展［５］。??Ｐ??

第２章光譜預(yù)處理方法及光譜特征庫(kù)??２．１實(shí)驗(yàn)樣品與數(shù)據(jù)??實(shí)驗(yàn)裝置如圖２－１所示，激光光源為Ｎｄ：?ＹＡＧ脈沖激光器（Ｑｕａｎｔｅｌ，??Ｂｒｉｌｌｉａｎｔ?Ｂ），采用基頻１０６４ｎｍ輸出，脈沖重復(fù)頻率１０Ｈｚ。脈沖激光束經(jīng)??激光全反鏡反射后，通過(guò)焦距為ｌ〇〇ｍｍ的凸透鏡聚焦于地質(zhì)礦物樣品表??面。把實(shí)驗(yàn)所需樣品放置在以一定轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)的步進(jìn)電機(jī)為驅(qū)動(dòng)的樣品臺(tái)上，??以確保每次激光燒蝕聚焦樣品的不同位置。激發(fā)產(chǎn)生的等離子體經(jīng)焦距為??３８．１ｍｍ的雙透鏡ｆ２和ｆｉ收集會(huì)聚后，通過(guò)光纖耦合到中階梯光柵光譜儀??（Ａｎｄｏｒ，?Ｍｅｃｈｅｌｌｅ５０００）中進(jìn)行分光，由?ＩＣＣＤ（Ａｎｄｏｒ，?ｉＳｔａｒ?ＤＨ７３４ｉ－１８Ｆ－０３）??采集光譜數(shù)據(jù)。為了得到較好的ＬｆｆｉＳ光譜信號(hào)，設(shè)置光譜延遲采集時(shí)間??為２００ｎｓ，積分門(mén)寬設(shè)置時(shí)間為１５ｕｓ。??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]土壤重金屬激光誘導(dǎo)擊穿光譜定量分析研究[D]. 谷艷紅.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2017

碩士論文
[1]多分類(lèi)器融合算法在行為識(shí)別中的應(yīng)用研究[D]. 王科.西安郵電大學(xué) 2017
[2]基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的高光譜圖像分類(lèi)研究[D]. 陳聰聰.東北農(nóng)業(yè)大學(xué) 2017
[3]等離激元增強(qiáng)拉曼光譜預(yù)處理和識(shí)別算法的研究[D]. 孫錫龍.廈門(mén)大學(xué) 2014



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