基于多元回归的LIBS钢液成分定量分析

发布时间：2024-05-17 14:08

　　钢铁制造行业是中国国民经济产业的重要支柱,其高速发展对钢铁冶炼过程提出高标准要求。钢液成分检测是生产中的关键环节,目前传统钢液成分检测方法无法满足现阶段冶金水平的需要,采用激光诱导击穿光谱技术(Laser Induced Breakdown Spectroscopy,简称LIBS)检测钢液成分十分必要。将LIBS技术应用于钢液成分定量分析。在实验室环境下搭建LIBS实验平台,根据实验要求合理选择实验设备,如LIBS2500-7光谱分析系统、Nd:YAG激光器和中频炉等。对激光与钢液样品之间的作用过程进行理论研究,详细阐述了其作用原理和影响光谱强度的因素,系统分析了基体效应对定量分析的影响以及进行LIBS定量分析时所需的理论依据,为LIBS钢液成分定量分析奠定了理论基础。由于传统的单变量定量分析法存在很大缺陷,深入研究了多种多元回归定量分析方法,其中包括多元线性定量分析法、多元二次非线性定量分析法、改进的多元二次非线性定量分析法和基于粒子群优化支持向量机(Particle Swarm Optimization Support Vector Machine,简称PSO-SVM)定量分析法。...

【文章页数】：68 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1XRF仪器的结构

第1章绪论上，钢液中待测元素就会发出特征信号，我们可以通过这些特征信号来预测待测元素的浓度。主要过程如图1所示，探测系统探测出特征信号的类别和强度后，将这些信息转化成数字信号传递给计算机，进而预测钢液待测元素的浓度。但是该方法的应用有一定的局限性，当原子序数大于11....

图2活化中子分析示意图

图1XRF仪器的结构Fig.1Xrayfluorescencespectrometerstructure活化γ中子快速物质分析（PNGAA）质原子的原子核在衰裂时会释放光子流，产生γ射线能谱。钢液中物质组原子核受到慢化中子与热化中子的冲击时，原子核会吸收这些中子，....

图3LIBS测量原理图

结合一系列回归算法即可预测钢液中待测元素的浓度。实际中上述三步并不是完全独立的，这三个步骤之间存在交叉。得到两大特点。第一，采集到的光谱数据中的背景光谱是连续存在的，这谱主要由连续的电子光谱和能级跃迁产生的光谱组成，它的范围很宽外区之间都有连续的背景光谱信号[6]。第二，光谱信号....

图4Nd:YAG激光器Fig.4PulsedYAGlaserproducedbytheInnolascompanyofGermany

第2章LIBS实验与理论分析LIBS技术把激光作为光源，利用等离子体发射光谱进行物质组成分析，是全新的技术。该技术在分析物质组成时对于激光器发射激光的功率和光源的稳十分敏感，因此不能使用连续发射激光的激光器。本文根据LIBS钢液成分定析的特点选取了如图4所示的由....

本文编号：3975704