遥测LIBS系统中样品位置波动对光谱特征参数影响的研究
发布时间：2021-01-25 17:08
激光诱导击穿光谱（Laser Induced Breakdown Spectroscopy,LIBS）技术作为一种新兴的物质分析方法,由其独特的无需样品预处理、无接触、多成分同时检测、实时在线测量等特性广泛应用于各种领域。高能量脉冲激光聚焦样品表面产生等离子体,等离子体遇冷辐射出元素特征光谱,通过对光谱进行分析实现元素的定性和定量检测。随着激光器、光谱仪、光学系统等仪器设备的发展,LIBS系统在远距离物质探测应用中越来越广泛,在现场实际测量中,由于周围环境、样品尺寸、样品状态等因素使得在LIBS远距离检测中存在样品位置抖动,改变了透镜到样品之间的距离。为了探索远距离检测中样品位置波动对典型光谱特征参数的影响,以及一定样品距离下允许样品位置波动的具体范围。本文搭载了包含共轴Schwarzschild望远镜在内的遥测LIBS光学系统,导轨位置取固定值时,用样品位置的移动来模拟检测现场物料表面位置的波动,研究典型光谱特征参数、光谱重复性、光谱相似度等参数随样品距离增加的变化趋势。主要内容如下:1、搭载了包含共轴Schwarzschild望远镜在内的遥测LIBS光学系统,望远镜中精密电控平移台...
【文章来源】： 王广谦 安徽大学
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
LIBS实验装置图
安徽大学硕士学位论文5图1.2LIBS实验系统原理图Figure1.2SchematicdiagramofLIBSexperimentalsystem汪家升等人借助LIBS技术，针对不同的岩石和煤，设置不同的激光器参数，对岩石和煤不同样品进行光谱测量，对岩石中的Si元素和煤中的Mg、Fe和Al元素作了定性和定量分析[36]。陈添兵等人借助调Q脉冲Nd：YAG激光器200mJ单脉冲作用于标准物质土壤样品，采集到土壤的光谱并对样品中的Ba和Sr元素的特征谱线进行分析，确定Ba和Sr的元素含量[37]。张启航等人借助LIBS技术作用于大气颗粒物样品，检测到Na、Mg、Al等元素，采用内标法以Ca元素为参考元素定量分析了Pb元素，相关系数大于0.99，得到了Pb元素的检出限、等离子体温度、电子密度等特性[38]。如图1.3（a）（b）（c）所示为不同大气颗粒物样品LIBS光谱图。图1.3不同大气颗粒物样品光谱图Figure1.3Spectraofdifferentatmosphericparticulatesamples
安徽大学硕士学位论文5图1.2LIBS实验系统原理图Figure1.2SchematicdiagramofLIBSexperimentalsystem汪家升等人借助LIBS技术，针对不同的岩石和煤，设置不同的激光器参数，对岩石和煤不同样品进行光谱测量，对岩石中的Si元素和煤中的Mg、Fe和Al元素作了定性和定量分析[36]。陈添兵等人借助调Q脉冲Nd：YAG激光器200mJ单脉冲作用于标准物质土壤样品，采集到土壤的光谱并对样品中的Ba和Sr元素的特征谱线进行分析，确定Ba和Sr的元素含量[37]。张启航等人借助LIBS技术作用于大气颗粒物样品，检测到Na、Mg、Al等元素，采用内标法以Ca元素为参考元素定量分析了Pb元素，相关系数大于0.99，得到了Pb元素的检出限、等离子体温度、电子密度等特性[38]。如图1.3（a）（b）（c）所示为不同大气颗粒物样品LIBS光谱图。图1.3不同大气颗粒物样品光谱图Figure1.3Spectraofdifferentatmosphericparticulatesamples
【参考文献】：
期刊论文
[1]溶液中Ba元素的水下单脉冲与正交双脉冲LIBS的比较研究[J]. 李文平,周卫东. 中国激光. 2019(09)
[2]基底辅助激光诱导击穿光谱技术检测润滑油中的金属元素[J]. 郑培超,谭癸宁,王金梅,赵怀冬,刘冉宁. 中国激光. 2019(07)
[3]基于激光诱导击穿光谱技术的铜铟镓硒纳米薄膜的分析探测研究[J]. 修俊山,刘世明,王琨琨,付圣贵,汪涛,刘云燕. 中国激光. 2018(12)
[4]远程激光诱导击穿光谱定量分析铝合金中的微量元素[J]. 张大成,冯中琦,李小刚,徐丽君,赵冬梅,朱小龙,马新文. 光子学报. 2018(08)
[5]基于自吸收量化的激光诱导等离子体表征方法[J]. 赵法刚,张宇,张雷,尹王保,董磊,马维光,肖连团,贾锁堂. 物理学报. 2018(16)
[6]利用激光诱导击穿光谱技术探测大气颗粒物中的Pb元素[J]. 张启航,刘玉柱,祝若松,金峰,周冯斌,尹文怡. 激光与光电子学进展. 2018(12)
[7]激光波长对LIBS测量气体中微量元素的影响[J]. 王珍珍,张臻臻,严俊杰,刘继平,种道彤. 动力工程学报. 2018(02)
[8]水中铅元素的激光诱导击穿光谱-激光诱导荧光超灵敏检测[J]. 杨宇翔,康娟,王亚蕊,陈钰琦,李润华. 光学学报. 2017(11)
[9]飞秒激光成丝诱导Cu等离子体的温度和电子密度[J]. 杨大鹏,李苏宇,姜远飞,陈安民,金明星. 物理学报. 2017(11)
[10]自动聚焦激光诱导击穿光谱远程测量系统[J]. 韩振宇,潘从元,安宁,杜学维,于云偲,杜亮亮,王声波,王秋平. 光谱学与光谱分析. 2015(02)
博士论文
[1]基于激光诱导等离子体光谱的真空环境熔融金属成分在线检测技术研究[D]. 潘从元.中国科学技术大学 2015
硕士论文
[1]焦点到样品表面距离对激光诱导击穿光谱的影响[D]. 张丹.吉林大学 2019
[2]多探头远距离激光诱导击穿光谱技术研究与应用[D]. 李婉婷.华中科技大学 2018
[3]激光诱导击穿光谱技术结合化学计量学对钢铁定量分析方法的研究[D]. 吴珊.西北大学 2016
[4]基于激光诱导击穿光谱的煤质工业分析研究[D]. 樊炬.华南理工大学 2016
[5]双脉冲激光诱导击穿光谱实验方法及数据处理方法研究[D]. 楚丰泽.北京理工大学 2015
[6]激光诱导等离子体的特性与应用研究[D]. 刘红弟.重庆邮电大学 2015
本文编号：2999580
【文章来源】： 王广谦 安徽大学
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
LIBS实验装置图
安徽大学硕士学位论文5图1.2LIBS实验系统原理图Figure1.2SchematicdiagramofLIBSexperimentalsystem汪家升等人借助LIBS技术，针对不同的岩石和煤，设置不同的激光器参数，对岩石和煤不同样品进行光谱测量，对岩石中的Si元素和煤中的Mg、Fe和Al元素作了定性和定量分析[36]。陈添兵等人借助调Q脉冲Nd：YAG激光器200mJ单脉冲作用于标准物质土壤样品，采集到土壤的光谱并对样品中的Ba和Sr元素的特征谱线进行分析，确定Ba和Sr的元素含量[37]。张启航等人借助LIBS技术作用于大气颗粒物样品，检测到Na、Mg、Al等元素，采用内标法以Ca元素为参考元素定量分析了Pb元素，相关系数大于0.99，得到了Pb元素的检出限、等离子体温度、电子密度等特性[38]。如图1.3（a）（b）（c）所示为不同大气颗粒物样品LIBS光谱图。图1.3不同大气颗粒物样品光谱图Figure1.3Spectraofdifferentatmosphericparticulatesamples
安徽大学硕士学位论文5图1.2LIBS实验系统原理图Figure1.2SchematicdiagramofLIBSexperimentalsystem汪家升等人借助LIBS技术，针对不同的岩石和煤，设置不同的激光器参数，对岩石和煤不同样品进行光谱测量，对岩石中的Si元素和煤中的Mg、Fe和Al元素作了定性和定量分析[36]。陈添兵等人借助调Q脉冲Nd：YAG激光器200mJ单脉冲作用于标准物质土壤样品，采集到土壤的光谱并对样品中的Ba和Sr元素的特征谱线进行分析，确定Ba和Sr的元素含量[37]。张启航等人借助LIBS技术作用于大气颗粒物样品，检测到Na、Mg、Al等元素，采用内标法以Ca元素为参考元素定量分析了Pb元素，相关系数大于0.99，得到了Pb元素的检出限、等离子体温度、电子密度等特性[38]。如图1.3（a）（b）（c）所示为不同大气颗粒物样品LIBS光谱图。图1.3不同大气颗粒物样品光谱图Figure1.3Spectraofdifferentatmosphericparticulatesamples
【参考文献】：
期刊论文
[1]溶液中Ba元素的水下单脉冲与正交双脉冲LIBS的比较研究[J]. 李文平,周卫东. 中国激光. 2019(09)
[2]基底辅助激光诱导击穿光谱技术检测润滑油中的金属元素[J]. 郑培超,谭癸宁,王金梅,赵怀冬,刘冉宁. 中国激光. 2019(07)
[3]基于激光诱导击穿光谱技术的铜铟镓硒纳米薄膜的分析探测研究[J]. 修俊山,刘世明,王琨琨,付圣贵,汪涛,刘云燕. 中国激光. 2018(12)
[4]远程激光诱导击穿光谱定量分析铝合金中的微量元素[J]. 张大成,冯中琦,李小刚,徐丽君,赵冬梅,朱小龙,马新文. 光子学报. 2018(08)
[5]基于自吸收量化的激光诱导等离子体表征方法[J]. 赵法刚,张宇,张雷,尹王保,董磊,马维光,肖连团,贾锁堂. 物理学报. 2018(16)
[6]利用激光诱导击穿光谱技术探测大气颗粒物中的Pb元素[J]. 张启航,刘玉柱,祝若松,金峰,周冯斌,尹文怡. 激光与光电子学进展. 2018(12)
[7]激光波长对LIBS测量气体中微量元素的影响[J]. 王珍珍,张臻臻,严俊杰,刘继平,种道彤. 动力工程学报. 2018(02)
[8]水中铅元素的激光诱导击穿光谱-激光诱导荧光超灵敏检测[J]. 杨宇翔,康娟,王亚蕊,陈钰琦,李润华. 光学学报. 2017(11)
[9]飞秒激光成丝诱导Cu等离子体的温度和电子密度[J]. 杨大鹏,李苏宇,姜远飞,陈安民,金明星. 物理学报. 2017(11)
[10]自动聚焦激光诱导击穿光谱远程测量系统[J]. 韩振宇,潘从元,安宁,杜学维,于云偲,杜亮亮,王声波,王秋平. 光谱学与光谱分析. 2015(02)
博士论文
[1]基于激光诱导等离子体光谱的真空环境熔融金属成分在线检测技术研究[D]. 潘从元.中国科学技术大学 2015
硕士论文
[1]焦点到样品表面距离对激光诱导击穿光谱的影响[D]. 张丹.吉林大学 2019
[2]多探头远距离激光诱导击穿光谱技术研究与应用[D]. 李婉婷.华中科技大学 2018
[3]激光诱导击穿光谱技术结合化学计量学对钢铁定量分析方法的研究[D]. 吴珊.西北大学 2016
[4]基于激光诱导击穿光谱的煤质工业分析研究[D]. 樊炬.华南理工大学 2016
[5]双脉冲激光诱导击穿光谱实验方法及数据处理方法研究[D]. 楚丰泽.北京理工大学 2015
[6]激光诱导等离子体的特性与应用研究[D]. 刘红弟.重庆邮电大学 2015
本文编号：2999580
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