激光誘導擊穿光譜（Laser-induced breakdown spectroscopy,LIBS）技術,自問世以來一直備受關注,并迅速成為物質(zhì)元素在線檢測的首選,已被應用到冶煉、考古、軍事、太空探查、化學分析等領域,并取得了良好的應用效果。本文以國家重大儀器設備開發(fā)專項——“創(chuàng)新型多功能激光光譜分析儀的研發(fā)與應用”為背景,在課題組前期工作的基礎上,針對LIBS光譜數(shù)據(jù)的自適應去噪、基線校正和譜峰識別問題展開研究。本文的主要研究工作包括:（1）針對目前大多數(shù)LIBS光譜去噪算法需要人工干預的問題,提出了基于三點零階Savitzky-Golay的改進去噪算法,算法基于三點零階Savitzky-Golay濾波思想,將擬合階數(shù)改進為可調(diào)節(jié)參數(shù),以最小的初始點數(shù)和階數(shù)迭代求解以實現(xiàn)LIBS光譜數(shù)據(jù)去噪。同時,研究了特征值提取策略實現(xiàn)了光譜數(shù)據(jù)的基線校正。實驗結(jié)果表明,改進的三點零階Savitzky-Golay濾波算法可對LIBS光譜自適應去噪且效果良好,特征值提取策略在光譜基線校正時也體現(xiàn)了可行性。（2）針對LIBS光譜的譜峰識別算法效率較低,需要大量前期處理的不足,提出了基于Voigt線型... 

【文章來源】：西北大學陜西省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：74 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．１?Ｓｃｉａｐｓ手持光譜分析儀??

預處理結(jié)果，為ＬＩＢＳ在線分析提供輔助支持。??１．２?ＬＩＢＳ技術簡述??典型的ＬＩＢＳ分析系統(tǒng)組成如圖１．２所示。包括激光脈沖發(fā)射器（Ｌａｓｅｒ）、反射鏡??（Ｒｅｆｌｅｃｔｏｒｍｉｒｒｏｒ）、聚焦透鏡（Ｌｅｎｓ）、光譜儀（Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒ）、光譜數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)??（光電探測設備ＩＣＣＤ）、ＰＣ機等主要部分。??／?Ａ?ｗ?Ｒｅｆｌｅｃｔｏｒ???１?Ｎｄ：?ＹＡ６?Ｌａｓｅｒ?＿麵＿丨＿＿＿＿＿＿＿＿＿?????????ｍｉｎｏｒ??Ｄｉｇｉｔａｌ?ｄｅｌａｙ??ｇｅｎｅｒａｔｏｒ??／?７ｊ?ｙ?Ｃｍｒ＾ｕｔｅｒ?ｔｕＢ??／?＾?Ｉ???＊?ＩＣＯ?Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒ?＞?Ｉ?＾￣????ＨＴｗｏ－ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ?ｓｔａｇｅ??圖１．２典型的ＬＩＢＳ分析系統(tǒng)組成??激光誘導等離子體是能量密度高于擊穿門檻能量的激光脈沖，經(jīng)透鏡聚焦于樣品表??２??

采集到的等離子體發(fā)射光譜，結(jié)合光譜分析方法（如預處理、定性定量分析模型等），??便可獲得待分析樣品的組成成分與含量信息。??圖１．３表示激光誘導等離子體發(fā)射譜線的形成過程，其中：??（ａ）

【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于非均勻B樣條的拉曼光譜基線校正算法[J]. 范賢光,王海濤,王昕,許英杰,王秀芬,闕靖.  光譜學與光譜分析. 2016(03)
[2]小波變換基線扣除對激光誘導等離子體溫度計算的改善[J]. 劉莉,肖平平.  光譜學與光譜分析. 2016(02)
[3]基于信背比擬合的水體重金屬LIBS定量分析研究[J]. 胡麗,趙南京,劉文清,方麗,張大海,王寅,孟德碩,余洋,馬明俊.  光譜學與光譜分析. 2015(07)
[4]化學計量學在激光誘導擊穿光譜分析中的研究進展[J]. 張?zhí)忑?吳珊,湯宏勝,王康,段憶翔,李華.  分析化學. 2015(06)
[5]土壤中微量元素錳的激光誘導擊穿光譜定量分析[J]. 張保華,江永成,張先燚,崔執(zhí)鳳.  光譜學與光譜分析. 2015(06)
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[7]基于B樣條的拉曼光譜基線校正方法[J]. 王昕,范賢光,許英杰,吳景林,梁駿,左勇.  光譜學與光譜分析. 2014(08)
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博士論文
[1]激光誘導擊穿光譜分析測試軟件開發(fā)及定性分析方法研究[D]. 陳鵬飛.吉林大學 2015
[2]基于激光誘導擊穿光譜的物質(zhì)成份分析方法研究[D]. 陳興龍.合肥工業(yè)大學 2014
[3]拉曼光譜數(shù)據(jù)處理與定性分析技術研究[D]. 姜承志.中國科學院研究生院(長春光學精密機械與物理研究所) 2014
[4]面向水下原位探測的光譜圖像采集與數(shù)據(jù)處理[D]. 畢云峰.中國海洋大學 2013
[5]激光誘導擊穿光譜技術的初步研究[D]. 羅文峰.中國科學院研究生院(西安光學精密機械研究所) 2011
[6]激光誘導擊穿光譜數(shù)據(jù)處理方法及在煤分析中的應用研究[D]. 謝承利.華中科技大學 2009

碩士論文
[1]基于LIBS光譜數(shù)據(jù)的定性與定量分析方法研究[D]. 賀彥瑞.西北大學 2015
[2]激光誘導擊穿光譜結(jié)合化學計量學對鐵礦石的定量分析及分類研究[D]. 盛麗雯.西北大學 2015
[3]激光誘導擊穿光譜數(shù)據(jù)處理方法研究[D]. 楊崇瑞.北京交通大學 2014



本文編號：3362780