光谱标准化方法在激光诱导击穿光谱煤炭碳分析中的应用
光学
2014-02-11 v1 材料科学
摘要
利用激光诱导击穿光谱（LIBS）测量煤炭中的碳含量受限于其较低的测量精密度和准确度。本文提出了一种光谱标准化方法，旨在通过 LIBS 实现煤炭碳含量定量分析的可重复且准确的结果。该方法利用分子碳发射来补偿由基体效应引起的原子碳发射减弱。补偿后的碳谱线强度被进一步转换为假设的标准状态，该状态具有固定的等离子体温度、电子密度和元素碳的总数密度，后者与煤样中的碳浓度成正比。此外，为了更好地补偿总碳数密度的波动，应用了一种迭代算法，这与我们之前的标准化计算不同。改进后的光谱标准化模型被应用于 24 个烟煤样品的碳含量测量。结果表明，所提出的方法性能优于普遍应用的归一化方法。改进模型的平均相对标准偏差、决定系数、预测均方根误差和平均最大相对误差分别为 3.44%、0.83、2.71% 和 12.61%；而分段光谱面积归一化方法的对应值分别为 6.00%、0.75、3.77% 和 15.40%，显示出显著的提升。
引用
@article{arxiv.1402.2060,
title = {The application of spectrum standardization method for carbon analysis in coal using laser-induced breakdown spectroscopy},
author = {Xiongwei Li and Zhe Wang and Yangting Fu and Zheng Li and Jianming Liu and Weidou Ni},
journal= {arXiv preprint arXiv:1402.2060},
year = {2014}
}
备注
Keywords: LIBS; Bituminous coal; Standardization; Quantitative measurement; Precision.11 pages;8 figures