基于偏振降噪的脉冲激光粉状物质元素含量测量方法

    公开(公告)号:CN102798618A

    公开(公告)日:2012-11-28

    申请号:CN201210246339.0

    申请日:2012-07-16

    CPC classification number: G01N21/718

    Abstract: 基于偏振降噪的脉冲激光粉状物质元素含量测量方法,属于原子发射光谱领域。将粉末样品置于透明的玻璃托盘上,激光从玻璃托盘下面透过玻璃托盘聚焦在粉末底层从而烧蚀粉末物质并产生等离子体,等离子体发出的辐射光信号依次透过玻璃托盘和偏振片被采集透镜收集,然后通过光纤传输到光谱仪转化为电信号进入到计算机进行分析。该方法对粉末样品不需要压制成型而且同时克服了粉末层表面不平整导致的测量信号波动,提高了粉末状物质元素含量的检测速度和精确度。另外,该方法还利用偏振片过滤了辐射光信号中的连续背景辐射,提高了信噪比从而改善了测量的检测限。

    一种基于神经网络的煤质特性在线测量方法

    公开(公告)号:CN102004088B

    公开(公告)日:2012-08-22

    申请号:CN201010537027.6

    申请日:2010-11-09

    Applicant: 清华大学

    Inventor: 李政 王哲 侯宗余

    Abstract: 一种基于神经网络的煤质特性在线测量方法,用在激光诱导等离子光谱的煤质检测装置上。先用激光诱导等离子体系统得到定标样品的光谱,用PCA或PLS-DA提取光谱强度矩阵的主成分,在主成分得分图上把定标样品分为不同类别。随后对各类别的定标样品分别建立神经网络模型并进行训练,其中,光谱强度数据作为神经网络的输入,各元素浓度作为输出。对于未知的待测样品,先用PCA或PLS-DA判断其所属类别,然后把待测样品的光谱强度数据输入该类别的训练好的神经网络模型中,即可得到各元素浓度。该方法可实现煤质的多元素测量并减小由于煤的种类不同带来的误差,同时有较强的抗干扰能力和适应性,提高了激光诱导等离子光谱测量的准确度。

    基于介质阻挡放电的激光诱导击穿光谱检测系统

    公开(公告)号:CN114062348B

    公开(公告)日:2023-09-12

    申请号:CN202111386341.3

    申请日:2021-11-22

    Applicant: 清华大学

    Abstract: 本发明提供了一种基于介质阻挡放电的激光诱导击穿光谱检测系统,包括介质阻挡放电模块和激光诱导击穿光谱模块;介质阻挡放电模块包括两个放电器,两个放电器相互靠近的一端均发射等离子体射流,两条等离子体射流对冲后在待测固体样品的表面形成介质阻挡放电等离子体环境;并且,激光诱导击穿光谱模块包括激光器、光纤探头以及光谱仪,激光器发射的激光通过介质阻挡放电等离子体环境后照射在待测固体样品的表面以产生激光等离子体,激光等离子体在介质阻挡放电等离子体环境中产生光子,光子通过光纤探头采集进入光谱仪。本发明提供的基于介质阻挡放电的激光诱导击穿光谱检测系统可以通过结构的设计改善LIBS的信号重复性,并能够降低击穿阈值。

    一种基于等离子体参数修正铀信号强度的铀含量检测方法

    公开(公告)号:CN115791757A

    公开(公告)日:2023-03-14

    申请号:CN202211505485.0

    申请日:2022-11-28

    Abstract: 本发明涉及激光诱导击穿光谱检测技术领域,具体公开了一种基于等离子体参数修正铀信号强度的铀含量检测方法,包括以下步骤:步骤1:利用激光诱导击穿光谱系统对铀浓缩物标准样品进行光谱采集,得到铀浓缩物标准样品的激光诱导等离子体特征光谱;步骤2:从特征光谱中得到铀元素的特征谱峰强度;步骤3:基于等离子体特征光谱修正铀特征谱峰强度;步骤4:建立铀浓缩物标准样品中铀元素含量与铀特征峰信号强度的定标模型;步骤5:对未知浓度的待测样品重复步骤1~步骤3操作,然后利用步骤4中定标模型反算出待测样品中铀元素含量。本发明方法能够准确剔除铀光谱信号中的背景噪声,提取到准确的铀特征光谱强度,极大地提高了检测准确度。

    一种基于光束整形改善激光诱导击穿光谱可重复性的方法

    公开(公告)号:CN113310968B

    公开(公告)日:2022-07-08

    申请号:CN202110436720.2

    申请日:2021-04-22

    Applicant: 清华大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于光束整形改善激光诱导击穿光谱可重复性的方法。该方法包含如下步骤:由激光器产生脉冲激光;由光束整形器将光束能量密度分布变为中心稍低、外围稍高的凹形;凹形光束聚焦烧蚀样品表面物质,产生等离子体;采集等离子体放射光,得到激光诱导击穿光谱。该方法与激光诱导击穿光谱领域的常规光束整形方法的主要区别在于,结合关于光谱信号不确定性来源以及等离子体空间演化过程的研究成果,针对性地设计了凹形光束形貌,以减小等离子体中心处的温度和电子密度,显著提高等离子体的空间稳定性,改善光谱可重复性。

    一种煤炭粘结指数与胶质层指数快速测量方法

    公开(公告)号:CN111426680B

    公开(公告)日:2021-03-16

    申请号:CN202010207211.8

    申请日:2020-03-23

    Applicant: 清华大学

    Abstract: 一种煤炭粘结指数与胶质层指数快速测量方法,该方法首先使用激光诱导击穿光谱系统采集定标样品的光谱数据,再通过两种方式选取谱线:第一,根据煤炭性质的物理背景选取相关元素及谱线;第二,使用偏最小二乘方法建立粘结指数和胶质层指数与谱线强度之间的回归方程,选取回归系数的相对标准偏差最低的部分谱线。以两种方法所选谱线的并集作为输入,建立偏最小二乘定标模型。对于待测样品,使用激光诱导击穿光谱系统采集光谱数据,代入定标模型即可得到其粘结指数与胶质层指数。该方法通过新型谱线选择手段提高了测量准确性,且测量速度明显高于国家标准方法,可实现在线、原位测量。

    一种基于偏最小二乘法的水泥生料三率值测量方法

    公开(公告)号:CN106442474B

    公开(公告)日:2019-06-18

    申请号:CN201610866852.8

    申请日:2016-09-29

    Applicant: 清华大学

    Abstract: 一种基于偏最小二乘法的水泥生料三率值测量方法,涉及使用激光诱导等离子光谱技术对物质成分进行检测的方法。该方法首先采用LIBS系统对已知成分的水泥生料定标样品进行检测,根据得到的特征光谱谱线强度利用光谱标准化方法建立元素浓度比值与特征光谱谱线强度比值之间的定标模型;然后对待测样品进行在线检测并得到LIBS光谱,将测量得到的谱线信息代入之前建立的定标模型中,即可通过回归结果判断元素浓度比,进而确定水泥生料的三率值。该方法充分利用了LIBS光谱得到的谱线信息,考虑了干扰元素对测量结果的影响,减小了基体效应的干扰,比起传统的单变量定标方法具有拟合优度好、重复性强、预测精度高的特点。

    基于激光诱导击穿光谱的在线粉末检测装置及其测量方法

    公开(公告)号:CN105136752B

    公开(公告)日:2018-04-10

    申请号:CN201510623565.X

    申请日:2015-09-25

    Applicant: 清华大学

    Abstract: 基于激光诱导击穿光谱的在线粉末检测装置及其测量方法,属于原子发射光谱测量技术领域。该装置包括激光诱导击穿系统和粉末采样系统,该粉末采样系统包括粉末射流泵、空气压缩机、样品室和设置在样品室内的粉末输送管道。本发明通过一个材质为绝缘材料的输送管道,利用气流输送粉末样品,激光通过输送管道侧壁的检测孔击穿粉末样品形成等离子体,等离子体发射谱线信号透过样品室窗口镜片被采集透镜和光纤收集,导入光谱仪后用于光谱分析;同时在输送管道内嵌入的电极上加上高压,产生强电场,用来增强等离子体发射信号。该测量装置不仅通过放电效应增强了等离子体的发射信号,提高测量的稳定性,而且能防止粉末飞出输送管道,污染光学器件。

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