Institut Automasi Shenyang Membuat Kemajuan Baru dalam Meningkatkan Kestabilan Jangka Panjang Pengukuran Spektroskopi

Jurnal Cerita Kulit Spektrometri Atom Analitik

Gambar rajah skema kaedah ID-PLS
Dalam bidang spektroskopi, kestabilan jangka panjang sentiasa menjadi penunjuk penting prestasi instrumen, yang penting untuk merealisasikan pengukuran ketepatan tinggi, dan LIBS (spektroskopi pecahan akibat laser) telah menunjukkan potensi besar dalam bidang spektroskopi disebabkan oleh kelebihan kelajuan pengesanan pantas, tiada prarawatan sampel, dan pengesanan in-situ masa nyata, dsb. Walau bagaimanapun, dalam aplikasi praktikal, terutamanya dalam bidang spektroskopi kerosakan akibat laser (LIBS), adalah sangat sukar untuk mencapai jangka panjang. jangka kestabilan di lapangan. Walau bagaimanapun, dalam aplikasi praktikal, terutamanya dalam persekitaran industri yang kompleks, masalah hanyutan isyarat yang disebabkan oleh gangguan alam sekitar telah menjadi hambatan utama yang menyekat aplikasi luas teknologi LIBS. Baru-baru ini, pasukan penyelidik LIBS di Institut Automasi Shenyang, Akademi Sains China, telah mencapai kemajuan baharu dalam bidang ini.
Untuk menangani cabaran ini, pasukan LIBS mencadangkan kaedah ID-PLS selepas penyelidikan mendalam. Pertama, penyelidik memperoleh nilai ideal nisbah intensiti berdasarkan model kuantitatif, dan kemudian memperkenalkan nilai hanyutan nisbah intensiti (iaitu, sisihan antara nilai yang dikesan dan nilai ideal), yang merealisasikan pencirian yang tepat bagi turun naik spektrum dalam proses pengesanan jangka masa panjang. Kedua, penyelidik menggunakan algoritma kuasa dua terkecil separa (iaitu, algoritma PLS) dalam pembelajaran mesin untuk mempelajari hubungan antara nilai hanyut dan undang-undang intrinsik spektrum, menentukur nilai pengesanan spektrum ke sekitar nilai ideal, dan memastikan bahawa had bawah kesan penentukurannya tidak lebih rendah daripada kaedah standard purata dalaman tradisional, sekali gus meningkatkan kestabilan jangka panjang pengukuran spektrum dengan ketara. Keputusan eksperimen menunjukkan bahawa kestabilan jangka panjang pengukuran LIBS dipertingkatkan dengan berkesan oleh kaedah ID-PLS.
Untuk mengesahkan lagi keberkesanan kaedah ID-PLS, pasukan penyelidik menggunakannya pada sensor komposisi keluli LIBS yang dibangunkan sendiri dan mengujinya pada sampel keluli aloi rendah yang berbeza. Keputusan ujian menunjukkan bahawa berbanding dengan kaedah pembetulan hanyut tradisional, kaedah ID-PLS berprestasi lebih baik dalam prestasi penentukuran komprehensif berbilang elemen seperti C, Si, Mo, Ni, Cu dan Mn, menyediakan penyelesaian praktikal untuk meningkatkan jangka panjang. -kestabilan jangka penderia spektrum.
Hasil penyelidikan, bertajuk Gabungan Standard Dalaman dan Faktor Dominan PLS untuk Meningkatkan Kestabilan Jangka Panjang Pengukuran LIBS, telah diterbitkan dalam Journal of Analytical Atomic Spectroscopy (JASP), jurnal dalam bidang spektroskopi. Jurnal Spektrometri Atom Analitik sebagai kertas penutup. Penyelidikan ini disokong oleh Program Penyelidikan dan Pembangunan Utama Negara China.