近日，中國科學院沈陽自動化研究所（以下簡稱沈陽自動化所）科研團隊提出一種基于圖像反饋的激光誘導擊穿光譜特征譜線強度校正方法，實現(xiàn)了光譜信號波動的抑制與補償，并將其應(yīng)用到工業(yè)在線檢測領(lǐng)域中，顯著提高了在線測量穩(wěn)定性。該研究的系列成果在日前舉辦的第三屆亞洲激光誘導擊穿光譜研討會（ASLIBS 2019）上引起廣泛討論。

當前，激光誘導擊穿光譜（LIBS）技術(shù)以其可原位、在線、同時分析多種元素成分的優(yōu)點，成為流程工業(yè)現(xiàn)場檢測關(guān)注的重要技術(shù)，但如何保證光譜的穩(wěn)定性，成為了制約該項技術(shù)應(yīng)用推廣的關(guān)鍵問題。

科研團隊負責人、沈陽自動化所研究員孫蘭香向《中國科學報》介紹，在實驗室環(huán)境下，可以通過樣品預(yù)處理、物理約束、實驗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)場檢測環(huán)境中，由于實驗條件波動大、樣品無法實現(xiàn)預(yù)處理，以及物理約束無法實施等條件的限制，所獲得的光譜存在很大的波動，嚴重影響測量的準確性。

激光誘導等離子體是獲得光譜的光源，其形貌和強度的變化是導致光譜波動的直接原因。孫蘭香帶領(lǐng)研究團隊將激光誘導等離子體圖像引入到光譜穩(wěn)定性校正建模中，通過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對相應(yīng)的特征譜線強度進行補償與校正，校正后的激光誘導擊穿光譜特征譜線穩(wěn)定性得到極大提升，為激光誘導擊穿光譜在線檢測應(yīng)用提供了更可靠的光譜數(shù)據(jù)。

近年來，沈陽自動化所在等離子體圖像反饋校正激光誘導擊穿光譜方面展開系統(tǒng)研究，取得的成果分別發(fā)表在多家國際期刊上，相應(yīng)的子系統(tǒng)已經(jīng)添加到了國家重點研發(fā)計劃——工業(yè)過程在線分析檢測儀器開發(fā)與應(yīng)用項目中的激光誘導擊穿光譜在線成分分析儀中，具體方法已在磷礦礦漿重點元素成分在線分析中展開應(yīng)用。（沈春蕾 戴天嬌）