固态和熔融碳钢中多元素LIBS测量实验研究

发布时间：2017-12-23 05:17

  本文关键词：固态和熔融碳钢中多元素LIBS测量实验研究　出处：《中国科学技术大学》2015年硕士论文　论文类型：学位论文

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【摘要】：钢铁冶炼生产过程中,成分检测是一个不可或缺的环节。现阶段生产中成分检测所采用的主要是炉前分析方法,如光电直读光谱法、X射线荧光法、电感耦合等离子体原子发射光谱以及火焰原子吸收光谱法等。这类方法分析时需要先对钢液取样,待样品冷却后经过一定预处理,如碾碎、磨细和表面处理等,再到实验室进行分析。这类方法实时性差,过程繁琐,耗时较长,效率较低,不仅造成了资源的浪费,而且制约了冶炼工艺改进。 激光诱导击穿光谱技术(Laser Induced Breakdown Spectroscopy,LIBS)是一种利用脉冲激光激发的发射光谱来分析物质成分及浓度的检测技术。LIBS技术具有非接触远程测量的特点,非常适合于炉内钢水成分的检测。本文利用实验室已搭建的一套可实现碳钢LIBS检测的实验系统,进行了固态和熔融碳钢样品多元素定量分析。该系统由调Q Nd:YAG激光器(重复频率10Hz,波长1064nm,脉冲宽度10ns,单脉冲能量约240mJ),高频感应电炉(可加热温度超过1600℃),光谱仪(波长范围186-310nm,光谱分辨率0.1nm),激光聚焦和信号光收集系统组成。 本文的主要工作包括： 1.在大气环境下对固态碳钢和熔融碳钢中C、Cr、Mn、Si、S、Cu、Ni七种元素进行定量分析,通过内标法建立定标曲线,并得到拟合度较好的定标曲线,实现碳钢中多元素高精度测量。 2.对不同延迟时间下各元素定标曲线拟合系数进行对比,得到各元素最适宜定量分析的延迟时间。 本文的主要创新点在于实现了固态和熔融碳钢中C、Cr、Mn、Si、S、Cu、Ni七种元素高精度的定量分析,对各元素最适宜进行定量分析的延迟时间及定标曲线进行优化。得到各元素每组内标谱线对最佳测量延迟时间及定标曲线信息。
【学位授予单位】：中国科学技术大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG142.15

【参考文献】

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本文编号：1322568