Šenjango automatikos institutas daro naują pažangą gerindamas ilgalaikį spektroskopinių matavimų stabilumą

Analitinės atominės spektrometrijos žurnalo viršelio istorija

ID-PLS metodo schema
Spektroskopijos srityje ilgalaikis stabilumas visada buvo svarbus prietaiso veikimo rodiklis, o tai labai svarbu norint atlikti didelio tikslumo matavimus, o LIBS (lazeriu sukelta gedimo spektroskopija) parodė didelį potencialą spektroskopijos srityje dėl jos pranašumai – greitas aptikimo greitis, nereikalaujantis mėginio apdorojimo, aptikimas realiuoju laiku in situ ir kt. Tačiau praktikoje, ypač lazeriu sukeltos gedimo spektroskopijos (LIBS) srityje, labai sunku pasiekti ilgalaikį termino stabilumas lauke. Tačiau praktikoje, ypač sudėtingoje pramoninėje aplinkoje, signalo dreifo problema, kurią sukelia aplinkos trukdžiai, tapo pagrindine kliūtimi, ribojančia platų LIBS technologijos taikymą. Neseniai Kinijos mokslų akademijos Šenjango automatikos instituto LIBS tyrimų grupė padarė naują pažangą šioje srityje.
Siekdama išspręsti šį iššūkį, LIBS komanda pasiūlė ID-PLS metodą po išsamaus tyrimo. Pirma, tyrėjai, remdamiesi kiekybiniu modeliu, gavo idealią intensyvumo santykio vertę, o tada įvedė intensyvumo santykio dreifo vertę (ty nuokrypį tarp aptiktos vertės ir idealios vertės), kuri tiksliai apibūdino svyravimų svyravimą. spektras ilgalaikio aptikimo procese. Antra, tyrėjai naudoja dalinį mažiausių kvadratų algoritmą (ty PLS algoritmą) mašininiame mokymesi, kad sužinotų ryšį tarp dreifo vertės ir vidinio spektro dėsnio, kalibruotų spektro aptikimo vertę iki idealios vertės ir užtikrintų. kad jo kalibravimo efekto apatinė riba būtų ne žemesnė nei tradicinio vidutinio vidinio etalono metodo, taip žymiai pagerinant ilgalaikį spektrinio matavimo stabilumą. Eksperimentiniai rezultatai rodo, kad ilgalaikis LIBS matavimų stabilumas efektyviai padidinamas naudojant ID-PLS metodą.
Siekdama dar labiau patikrinti ID-PLS metodo efektyvumą, tyrėjų komanda jį pritaikė savo sukurtam LIBS plieno sudėties jutikliui ir išbandė su skirtingais mažai legiruoto plieno pavyzdžiais. Bandymo rezultatai rodo, kad, palyginti su tradiciniu dreifo korekcijos metodu, ID-PLS metodas yra geresnis atliekant išsamų kelių elementų, tokių kaip C, Si, Mo, Ni, Cu ir Mn, kalibravimo efektyvumą ir yra praktiškas sprendimas ilgesniam laikui pagerinti. -spektrinio jutiklio termino stabilumas.
Tyrimo rezultatas, pavadintas Vidinio standarto ir dominuojančio faktoriaus PLS derinys, skirtas LIBS matavimų ilgalaikiam stabilumui pagerinti, buvo paskelbtas spektroskopijos srities žurnale „Journal of Analytical Atomic Spectroscopy“ (JASP). Analitinės atominės spektrometrijos žurnalas kaip viršelis. Šį tyrimą palaikė Kinijos nacionalinė pagrindinių tyrimų ir plėtros programa.