用于巴西土壤总碳量化的 LIBS 光谱基线校正算法比较
地球物理
2023-05-16 v2
摘要
LIBS（激光诱导击穿光谱）是一种用于多元素分析的多功能技术，具有样品制备最少、分析快速的优点。然而，由于背景辐射导致的非线性干扰发射线，基线校正仍存在挑战。这就需要对 LIBS 光谱中的元素进行准确量化时采取适当的基线校正。我们的研究聚焦于土壤样品中总碳的量化，对 LIBS 光谱中用于噪声去除和基线校正的滤波器与方法进行了比较分析。我们详尽测试了所有滤波器与方法的组合，优化其参数以在训练样本集中建立校正后光谱与碳含量之间的最强相关性。随后，我们在独立的测试样本集上使用优化后的参数对这些组合进行了评估。通过严格评估，我们发现 Savitzky-Golay 滤波器与 4S Peak Filling 方法的组合实现了最有效的基线校正。该组合表现出 0.93 的皮尔逊相关系数和 0.21 的均方根误差。值得注意的是，它优于仅基于 193.04 nm 处碳发射线的线性回归模型，后者的相关系数为 0.91，均方根误差为 0.26。我们提出的流程为 LIBS 光谱的基线校正提供了一种新方法，为利用特定光谱范围开发多变量方法开辟了新可能。
引用
@article{arxiv.1805.03695,
title = {Comparison of Algorithms for Baseline Correction of LIBS Spectra for Quantifying Total Carbon in Brazilian Soils},
author = {Marco Aurélio de Menezes Franco and Débora Marcondes Bastos Pereira Milori and Paulino Ribeiro Villas Boas},
journal= {arXiv preprint arXiv:1805.03695},
year = {2023}
}
备注
13 pages, 5 figures