激光誘導(dǎo)擊穿光譜技術(shù)算法與遠程LIBS-RSS實驗研究.pdf

1、激光誘導(dǎo)擊穿光譜技術(shù)（LIBS）是一種純物理過程的物質(zhì)成分分析技術(shù)，具有無需預(yù)制樣、快速實時、幾乎無損的技術(shù)優(yōu)勢，在食品安全、環(huán)境監(jiān)測、化學(xué)化工、新能源、生物醫(yī)藥等領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用。
　　本文在廣泛調(diào)研基礎(chǔ)上，首先對LIBS技術(shù)的基本原理、典型系統(tǒng)和發(fā)展現(xiàn)狀進行介紹，隨后重點介紹在算法分析和遠程LISB/RSS探測系統(tǒng)搭建方面的工作以及目前取得的進展，包括利用系統(tǒng)對頭發(fā)、礦石等進行探測。本論文是在國家自然科學(xué)基金青年基金（No

2、：11204226）的支持下完成的，主要研究工作及成果如下：
　?。?）將粒子群算法（PSO）和基于生物地理學(xué)優(yōu)化算法(BBO)引入到LIBS定標定量分析領(lǐng)域，將其分別與多層感知機（MLP）結(jié)合，建立了PSO-MLPs分析模型和BBO-MLPs分析模型。并將這兩個模型應(yīng)用到LIBS對水體中重金屬含量檢測中，評價指標表明：PSO-MLPs和BBO-MLPs模型可以應(yīng)用到LIBS定標分析中來，且具有優(yōu)良的探測性能。
　?。?）搭

3、建了LIBS/RSS遠程探測系統(tǒng)，該系統(tǒng)將LIBS技術(shù)與共振拉曼Raman光譜技術(shù)（RRS）相結(jié)合，可以同時對待測物進行原子發(fā)射光譜和分子Raman光譜的檢測，進一步提高了探測的效率和準確性。本系統(tǒng)首先在3m距離下實現(xiàn)對礦石，金屬，酒精，丙酮等物質(zhì)的探測，效果良好，驗證了系統(tǒng)可靠性，隨后利用該系統(tǒng)完成了對人體碎發(fā)的LIBS探測。在此基礎(chǔ)上改進實驗系統(tǒng)，實現(xiàn)了激發(fā)和收集系統(tǒng)的同軸工作，同時實現(xiàn)了在15m距離的LIBS和Raman圖譜獲取，