便携激光诱导击穿光谱仪海洋重金属检测研究

发布时间：2021-07-17 14:41

　　海洋为人类带来了宝贵的资源,然而近些来一些人类活动使海洋污染越来越严重,其中重金属污染对海洋生物和人类危害很大,对海洋中重金属元素的检测非常必要。现代元素检测技术需要复杂的样品预处理和苛刻的实验条件,通常不能在室外环境进行实时测量。而激光诱导击穿光谱分析技术具有对样品的损伤小、价格低、不需要预处理、检测速度快、可同时检测多种元素、可便携化等优点,因此本文选用激光诱导击穿光谱分析技术对海水及其海洋相关物质进行检测与分析。通过搭建同步采集光谱的硬件系统与编写基于LabVIEW的系统控制软件,实现对海水的重金属污染检测及海洋相关样品的元素检测,并完成了整套系统集成便携化。本文主要研究内容如下:首先,使用被动调Q的Nd:YAG激光器,设计了由光触发实现的可同步采集光谱数据的多脉冲LIBS系统,编写了基于LabVIEW平台的LIBS系统控制软件。软件可实现光谱采集延时和积分时间的设置,同时拥有光谱图实时绘制、元素自动识别、光谱数据存储和读取、波长校准等功能。建立了标准光谱库,通过五点寻峰法、与标准光谱库匹配和强度优先的排序三个步骤得到样品中元素按含量由高到低排序的结果,实现了样品成分的实时自动识... 

【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：62 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

钠原子燃烧发光图

图 3-2 软件系统流程图3.4 软件界面设计设计基于 LabVIEW 的 LIBS 系统控制界面，如图 3-3 和图 3-4 所示。图 3-3是实时光谱图界面，在激光器激发频率为 1Hz 时可以实时显示光谱图并且标注元素识别结果。实时光谱图界面有光谱图像展示、积分时间设置、延时时间设置、电触发和光触发的切换、存储当前光谱图、光谱图波长修正、预期脉冲个数、显示当前脉冲数、选择第几个脉冲延时和显示元素识别结果等功能。在开始运行程

图 3-3 实时光谱界面图 3-4 是读取已存储的光谱图并且进行元素识别的界面，包含光谱图像展示元素识别结果显示和光谱图波长修正。在运行程序前需要打开所需要的标准光谱库，和要识别的已经存储的光谱数据。

【参考文献】：
期刊论文
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博士论文
[1]激光诱导击穿光谱技术检测物质成分的理论应用分析和实验研究[D]. 朱德华.南京理工大学 2012
[2]水环境重金属检测微传感器及自动分析仪器的研究[D]. 蔡巍.浙江大学 2012

硕士论文
[1]自由定标激光诱导击穿光谱技术在铁矿石酸度分析中的应用[D]. 王占梅.西北大学 2017
[2]基于自由定标法的激光诱导击穿光谱定量化分析技术研究[D]. 郑剑杰.北京交通大学 2010
[3]水下金属元素的激光诱导击穿光谱特性研究[D]. 吴江来.中国海洋大学 2008



本文编号：3288369