Shenyangi automaatikainstituut teeb uusi edusamme spektroskoopiliste mõõtmiste pikaajalise stabiilsuse parandamisel

Analüütilise aatomispektromeetria ajakirja kaanelugu

ID-PLS meetodi skemaatiline diagramm
Spekroskoopia valdkonnas on pikaajaline stabiilsus alati olnud instrumentide jõudluse oluline näitaja, mis on ülitäpse mõõtmise teostamiseks ülioluline, ja LIBS (laser-induced breakdown spectroscopy) on näidanud suurt potentsiaali spektroskoopia valdkonnas, kuna selle eelised on kiire tuvastamiskiirus, proovide eeltöötluse puudumine ja reaalajas in situ tuvastamine jne. Praktilistes rakendustes, eriti laser-indutseeritud rikkespektroskoopia (LIBS) valdkonnas, on aga väga raske saavutada pikaajalist tähtajaline stabiilsus põllul. Praktilistes rakendustes, eriti keerulistes tööstuskeskkondades, on aga keskkonnahäiretest põhjustatud signaali triivimise probleem muutunud suureks kitsaskohaks, mis piirab LIBS-tehnoloogia laialdast kasutamist. Hiljuti on Hiina Teaduste Akadeemia Shenyangi automatiseerimisinstituudi LIBS-i uurimisrühm teinud selles valdkonnas uusi edusamme.
Selle väljakutse lahendamiseks pakkus LIBS-i meeskond pärast põhjalikku uurimistööd välja ID-PLS meetodi. Esiteks said teadlased kvantitatiivse mudeli põhjal intensiivsuse suhte ideaalväärtuse ja seejärel võtsid kasutusele intensiivsuse suhte triivi väärtuse (st hälve tuvastatud väärtuse ja ideaalväärtuse vahel), mis võimaldas täpselt iseloomustada intensiivsuse suhte kõikumist. spekter pikaajalise tuvastamise protsessis. Teiseks kasutavad teadlased masinõppes osalise vähimruutude algoritmi (st PLS-i algoritmi), et õppida seost triivi väärtuse ja spektri sisemise seaduse vahel, kalibreerida spektraalset tuvastamise väärtust ideaalväärtuse läheduses ja tagada et selle kalibreerimisefekti alumine piir ei oleks madalam traditsioonilise keskmise sisestandardi meetodi omast, parandades seega oluliselt spektraalmõõtmise pikaajalist stabiilsust. Katsetulemused näitavad, et ID-PLS meetod suurendab tõhusalt LIBS-i mõõtmiste pikaajalist stabiilsust.
ID-PLS meetodi tõhususe täiendavaks kontrollimiseks rakendas uurimisrühm seda isearendatud terase koostise andurile LIBS ja katsetas seda erinevate madala legeeritud terase proovidega. Katsetulemused näitavad, et võrreldes traditsioonilise triivi korrigeerimise meetodiga toimib ID-PLS meetod paremini mitme elemendi, nagu C, Si, Mo, Ni, Cu ja Mn, igakülgse kalibreerimise tulemuslikkuses, pakkudes praktilist lahendust pika aja suurendamiseks. -spektraalsensori tähtajaline stabiilsus.
Uurimistulemus pealkirjaga Sisestandardi ja domineeriva teguri PLS kombinatsioon LIBS-i mõõtmiste pikaajalise stabiilsuse parandamiseks on avaldatud spektroskoopia valdkonna ajakirjas Journal of Analytical Atomic Spectroscopy (JASP). Analüütilise aatomispektromeetria ajakiri kaanepaberina. Seda uuringut toetas Hiina riiklik võtmeuuringute ja arendustegevuse programm.