當(dāng)前,激光誘導(dǎo)擊穿光譜(LIBS)技術(shù)以其可原位、在線、同時(shí)分析多種元素成分的優(yōu)點(diǎn),成為流程工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)關(guān)注的重要技術(shù),但如何保證光譜的穩(wěn)定性,成為了制約該項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用推廣的關(guān)鍵問(wèn)題。
科研團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人、沈陽(yáng)自動(dòng)化所研究員孫蘭香向《中國(guó)科學(xué)報(bào)》介紹,在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下,可以通過(guò)樣品預(yù)處理、物理約束、實(shí)驗(yàn)條件控制等方法提高光譜穩(wěn)定性。但是,在復(fù)雜、惡劣的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)環(huán)境中,由于實(shí)驗(yàn)條件波動(dòng)大、樣品無(wú)法實(shí)現(xiàn)預(yù)處理,以及物理約束無(wú)法實(shí)施等條件的限制,所獲得的光譜存在很大的波動(dòng),嚴(yán)重影響測(cè)量的準(zhǔn)確性。
激光誘導(dǎo)等離子體是獲得光譜的光源,其形貌和強(qiáng)度的變化是導(dǎo)致光譜波動(dòng)的直接原因。孫蘭香帶領(lǐng)研究團(tuán)隊(duì)將激光誘導(dǎo)等離子體圖像引入到光譜穩(wěn)定性校正建模中,通過(guò)同步采集光譜和相應(yīng)的等離子體圖像,以等離子體圖像特征的差異作為反饋信號(hào)對(duì)相應(yīng)的特征譜線強(qiáng)度進(jìn)行補(bǔ)償與校正,校正后的激光誘導(dǎo)擊穿光譜特征譜線穩(wěn)定性得到極大提升,為激光誘導(dǎo)擊穿光譜在線檢測(cè)應(yīng)用提供了更可靠的光譜數(shù)據(jù)。
近年來(lái),沈陽(yáng)自動(dòng)化所在等離子體圖像反饋校正激光誘導(dǎo)擊穿光譜方面展開(kāi)系統(tǒng)研究,取得的成果分別發(fā)表在多家國(guó)際期刊上,相應(yīng)的子系統(tǒng)已經(jīng)添加到了國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃——工業(yè)過(guò)程在線分析檢測(cè)儀器開(kāi)發(fā)與應(yīng)用項(xiàng)目中的激光誘導(dǎo)擊穿光譜在線成分分析儀中,具體方法已在磷礦礦漿重點(diǎn)元素成分在線分析中展開(kāi)應(yīng)用。(沈春蕾 戴天嬌)
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