小波变换基线扣除对激光诱导等离子体温度计算的改善

发布时间：2017-12-04 08:28

  本文关键词：小波变换基线扣除对激光诱导等离子体温度计算的改善

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【摘要】：温度是激光诱导等离子体特性研究最重要的参数之一,为降低光谱连续背景对Boltzmann平面法计算等离子体温度的精密度的影响,利用小波变换对等离子体光谱进行分解,并采用软阈值法对代表光谱基线的低频信号进行扣除。选择合适的小波分解层数L及阈值系数α能有效提高Boltzmann图的线性相关度,即有更高的拟合系数R2,从而提高等离子体温度的计算精密度。对低合金钢样品417~445nm波段LIBS光谱采用db4小波函数进行分解、基线扣除和信号重构,选用12条Fe原子谱线建立Boltzmann图,由Boltzmann图拟合直线的斜率计算得到等离子体温度。对L和α系数进行了优化选择,研究发现,采用8层小波分解时Boltzmann图具有较高的R~2,而α的选择与时延t_d有关,t_d≤4.0μs时,α=0.3可获得最佳R~2值,之后随t_d的增大,α逐渐减小;在t_d≥6.5μs后,α=0,即光谱低频信号被完全扣除,说明基线对光谱特征谱线的干扰随时延的增加逐渐减弱。基线扣除后各时延的等离子体温度降低约2 000~3 000K,温度随时延的增加逐渐降低,与等离子体膨胀过程中温度逐渐下降的物理过程相吻合,且变化过程中的波动变小。
【作者单位】： 宜春学院物理科学与工程技术学院;
【基金】：国家自然科学基金项目(61168002) 江西省自然科学基金项目(20132BAB201048) 江西省高等学校教学改革研究基金项目(JXJG-14-15-14)资助
【分类号】：O53;TN249
【正文快照】： 引言激光诱导击穿光谱(laser-induced breakdown spectrosco-py,LIBS)是一种新型的等离子体发射光谱物质成分分析技术[1],具有制样简单、成本低、能对各种物质进行多元素实时在线检测的独特优势,但由于LIBS受光谱干扰、基体效应、自吸收效应及环境气氛等因素的影响[2],LIBS技

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本文编号：1250389