激光诱导镍基合金等离子体光谱的定量分析

发布时间：2023-04-02 14:16

　　合金中元素的含量决定材料的性能,生产过程中的实时检测对指导生产和产品质量控制有着重要意义。相比于电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-AES)、原子吸收光谱法(AAS)、原子荧光光谱法(AFS)等常用成分检测方法,激光诱导等离子体光谱(Laser Induced Plasma Spectroscopy,LIPS)具有快速、可在线实时检测、可远程检测、无需样品制备等独特优势,已在诸多领域得到应用。而实际应用中,由于激光与物质作用过程极为复杂,同时受诸多因素影响,导致LIPS光谱信号重复性不高,对定量分析结果的精确度影响较大。本文以镍基合金作为研究对象,为评估环境气氛条件与样品温度等可控因素对最终数据的影响,设计了实验室LIPS系统。提出了定性与定量的分析方法,对比分析了合金样品中部分元素含量的预测结果和准确度。本文完成主要工作内容如下:(1)为探究LIPS实验环境气氛、样品温度等可控因素对最终测试数据的影响,基于现有的磁控溅射仪系统改装设计了实验室LIPS系统。(2)提出了一套定性分析方法,完成对光谱数据的分析,识别出镍基合金中存在的所有元素种类,并确定元素谱峰共290条。(3)论文首先选...

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【学位级别】：硕士

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摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 镍基合金成分检测的背景与意义
    1.2 激光诱导等离子体光谱技术简介与发展状况
    1.3 激光诱导等离子体的演变过程
    1.4 激光诱导等离子体的辐射机制
    1.5 LIPS分析的理论依据
        1.5.1 等离子体局部热力学平衡
        1.5.2 定量分析的理论依据
    1.6 LIPS定性分析研究
    1.7 LIPS定量分析方法
        1.7.1 外标法
        1.7.2内标法
        1.7.3 免校准定标法
        1.7.4 多元回归定标方法
    1.8 论文的主要工作安排
第二章 LIPS实验仪器的设计与定性分析的方法设计
    2.1 LIPS系统的设计
        2.1.1 激光器的选择
        2.1.2 样品室的结构设计
        2.1.3 光谱仪与探测器
        2.1.4 时序控制器
    2.2 LIPS光谱的定性分析
        2.2.1 寻峰方法
        2.2.2 定义谱峰识别的限制条件
        2.2.3 制定识别规则
        2.2.4 制定识别流程
    2.3 镍基合金样品定性分析结果
    2.4 本章小结
第三章 基于LIPS对镍基合金的定量分析
    3.1 所选镍基合金样品含量信息
    3.2 待测元素特征谱线的选择
    3.3 外标法定量分析
    3.4 多元素内标定量分析法
        3.4.1 多元素内标定量分析原理
        3.4.2 Ti元素的定量分析
        3.4.3 Ni元素的定量分析
    3.5 本章小结
第四章 总结与展望
参考文献
发表论文和科研情况说明
致谢



本文编号：3779370