土壤激光诱导击穿光谱的实验研究

在大气环境下测定了土壤在可见光谱区的激光诱导击穿光谱,对测定的光谱进行了分析和归属.实验结果表明,土壤中Al、Fe、Ti、K、Na、Mg、Ca等元素含量高,且Fe、Ti、Al元素谱线非常丰富、强度较强,而Ba、Cr、Cu、Li、Mn、Pb、Sr等元素含量低,且元素谱线不多、强度较弱;由实验测定的一系列国家标准土壤样品的激光诱导击穿光谱,得到了多种微量元素的定标曲线和检测限(ug/g)(Ba(3.4)、Cr(3.9)、Cu(70.2)、Li(1.0)、Mn(52.2)、Pb(21.0)、Sr(11.4) 、Ti(35.0)).     

土壤中重金属元素铬的双脉冲激光诱导击穿光谱研究

采用输出波长为1 064nm的两台Nd-YAG脉冲激光器作为光源,在大气环境下对不同浓度配制的5种重铬酸钾的土壤样本进行双脉冲激光诱导击穿光谱(DP-LIBS)分析。以Cr元素在425.435nm处特征发射谱线作为分析线,测定了不同浓度下Cr元素的DP-LIBS特征谱线强度,与单脉冲激光诱导击穿光谱(SP-LIBS)强度进行了对比,建立了Cr元素特征谱线强度与溶液浓度的拟合关系曲线。结果表明:双脉冲(DP)激发光谱较单脉冲(SP)激发光谱的发射强度有大幅度的提升,在低浓度条件下,Cr元素浓度与DP-LIBS谱线有较好的线性关系,拟合系数达到0.986,通过定标曲线计算得到Cr元素的检测限为15.68μg/g,仅为相同条件下单脉冲检测限的二分之一。     

基于激光诱导离解光谱的土壤重金属监测定量化方法研究

由于激光诱导离解光谱技术（LIBS）具有快速、实时、可在线分析多种物质元素等诸多优点,使其在同类元素探测方法中显示出巨大的潜力和优越性,但LIBS定量化问题仍然是目前LIBS发展中的难点问题。基于LIBS的方法通过对土壤中重金属进行实时监测并对实验数据进行分析,旨在探讨激光诱导离解光谱技术的定量化反演方法应用,为其今后在各领域中的定量化应用提供一定的理论依据。     

CuSO4水溶液中Cu元素的激光诱导击穿光谱研究

通过单脉冲激光诱导击穿光谱技术(LIBS),测定了CuSO4水溶液中微量重金属元素Cu的LIBS光谱.研究Cu原子LIBS光谱信号的时间演化特性,激光功率密度对LIBS光谱信号的影响,测定Cu元素浓度在31.25ppm到1000ppm区域内变化时324.75nm谱线的强度,由定标曲线拟合结果得到铜元素的检测限为23ppm.     

基于激光诱导击穿光谱技术的水垢成分分析

将1064nm激光聚焦到水垢上产生等离子体,通过分析水垢等离子体光谱,定性地证认元素钙和镁．通过10条钙原子谱线的Bohzmann图,计算得到水垢等离子体的电子温度是4793K．通过测量镁原子谱线285．21nm的Stark展宽,求得水垢等离子体的电子密度是6．1×1018cm-1．实验结果表明,激光诱导产生的水垢等离子体满足局部热力学平衡模型,并处于光学薄状态,等离子体的频率是2．2×1013Hz,韧制吸收系数为8．87cm-1．     

藏药七十味珍珠丸的激光诱导击穿光谱检测

采用激光诱导击穿光谱(LIBS)技术对藏药七十味珍珠丸进行了定性研究.利用高能量Nd:YAG脉冲激光器1 064 nm光束聚焦待测样品表面产生等离子体,并用光谱仪和ICCD来探测其光谱信号.通过采集的光谱图分析得到该藏药中含有Mg、Ca、Na、Fe、Al、Si、K、Li、Hg、Pb、Au等10种元素,其中Hg、Pb、Au为重金属元素.另外,还对不同价态的Pb元素进行了LIBS的时间演化研究,结果表明:应用LIBS技术可以探测藏药所含元素的价态.     

激光诱导击穿光谱技术在金属元素检测中的应用研究进展

激光诱导击穿光谱（LIBS）是一种基于原子激励、发射光谱的物质组分分析技术，具有快速、多元素同时探测且无需样品预处理等优点。本文综述了现阶段LIBS技术在合金、土壤、水、食品等领域金属元素检测中的应用研究进展，认为目前该项技术存在探测精度低、重复性差、探测信号不稳定等方面的问题，基于LIBS技术的金属元素探测仪器的研发，未来应该向常规、便携式、高精度的方向发展。     

激光诱导击穿光谱技术在爆炸物检测中的应用

以高锰酸钾、黑火药和硝酸铵3种常见的无机爆炸物为研究对象,使用激光诱导击穿光谱(LIBS)技术结合线性相关性分析统计学方法对各爆炸物进行了检测.通过对比训练集和测试集中爆炸物光谱与各爆炸物的初步标准光谱及标准光谱之间的相关系数的大小,对各爆炸物进行了识别.训练集和测试集中各爆炸物光谱的正确识别率均达到了100％,结果表明利用LIBS技术结合现行相关性分析方法可以实现爆炸物的有效检测和识别.     

AlCl3水溶液的激光诱导击穿光谱特性研究

利用自建的液相射流单脉冲激光诱导击穿光谱(LIBS)实验装置,系统地研究了激光能量、ICCD探测延时和ICCD门宽等实验参数对AlCl_3水溶液LIBS特性的影响,确定了将LIBS用于AlCl_3水溶液中Al元素定量分析时的最佳实验条件.     

激光诱导击穿光谱技术在录井岩性识别中的应用

采用激光诱导击穿光谱技术,结合主成分分析、偏最小二乘判别分析和对向传播人工神经网络非线性模型,对录井中的岩屑岩性进行识别.研究结果表明使用对向传播人工神经网络非线性模型对玄武岩、安山岩、泥岩、砂岩、灰岩的识别正确率均在70%以上,平均正确识别率达88%,实现了5种岩屑岩性的有效识别.     

透镜到样品表面距离对LIBS测量的影响

采用Nd:YAG激光器产生的脉冲激光诱导击穿铜片形成等离子体,研究了透镜到样品表面距离的不同对激光诱导击穿光谱(LIBS)测量的影响.实验选择合适的延迟时间和采样门宽,并选用元素谱线λ(Cu)为324.8 nm和327.4 nm,λ(Zn)为330.3 nm和334.5 nm进行分析.实验结果表明,透镜到样品表面的距离对LIBS测量确实有很大的影响,谱线强度以及其相对标准偏差均与透镜到样品表面距离密切相关.透镜到样品表面的距离大于焦距时,空气击穿现象严重,不宜用于LIBS测量.激光脉冲能量大,透镜到样品表面距离对LIBS测量的影响大,激光脉冲能量小则相反.     

基于TOPSIS法的土壤重金属污染评价分析

污染评价可以确定土壤质量状况并为污染治理等工作提供科学依据。以南京玄武区藤子村表层土壤中6种重金属元素为评价因子,分别采用主成分分析法、相关系数法以及灰色关联度法定权,通过区分度比较了评价结果的稳定性,并选择较可靠的结果进行空间插值生成污染情况专题图。评价结果表明:采用GRA-TOPSIS法的评价结果更可靠,得到的土壤污染情况与实际相符; 在土壤重金属污染评价中,TOPSIS法有较高的适用性。     

激光诱导击穿光谱法及其在彩绘文物分析与表征中的应用

目的 探讨激光诱导击穿光谱分析法的基本原理、仪器装置及其在彩绘文物研究中的应用,为进一步研究提供文献依据.方法 综合评述与文献分析法.结果 激光诱导击穿光谱分析法是基于激光辐射与物质相互作用产生等离子体而进行实时、快速分析、表征的一种光谱分析新方法.其具有高灵敏度、高分辨率,分析速度快,样品用量少,无需样品预处理,可同时测定多种元素组分等特点,且可在非破坏和非接触的条件下进行在线和实时分析测定.结论 除在材料、生物、环境、冶金、医学和文物等领域广泛应用以外,激光诱导击穿光谱法将不断拓展其应用领域,在分析与表征中发挥更大的作用.     

煤样致密度对LIBS测量的影响

选用不同产地的3种代表性煤样为对象,采用粉状煤样和不同压力下制备成的片状煤样进行实验,以分析煤样致密度的影响.得出了粉状煤样和片状煤样在200～850 nm波段内的光谱图,定性分析了 C,H,O,N,Al,Fe,Ca,Mg,Si,Ti,Na和K等元素.对强度大、干扰小的C,Al,Ca,Mg,Si和Ti元素的谱线进行分析,通过谱线强度及其相对标准偏差、谱线强度比及其相对标准偏差来比较煤样致密度对定标曲线法和内标法测量的影响.实验结果表明:致密度对定标曲线法定量分析的影响较大,而对内标法定量分析的影响较小.     

城市交通对道路周边土壤重金属污染影响的研究

为研究城市公路交通对路边土壤重金属污染的影响,以北京市西三环主要立交桥路段为研究样区,采用火焰原子吸收光谱法,对土壤中重金属Ni,Cr,Pb,Cu,Zn,Cd的含量进行了测定,并采用改进的BCR连续提取法,对土壤样品中各种重金属的存在形态进行了分析。研究表明:除Cu外,道路周边土壤中其他重金属含量总体上均明显高于同一地区远离交通干道的清洁区土壤;其中Ni,Cr,Pb,Zn,Cd最高分别较清洁区高1.17倍、1.59倍、2.20倍、1.77倍和1.96倍。从各种重金属的形态分布特点看,Cd主要以酸可提取态和氧化物结合态存在;Pb主要以有机物与硫化物结合态存在;Cu,Cr,Zn,Ni主要以残渣态存在。     

基于地面实测光谱的多金属矿区土壤重金属含量反演研究

多金属矿区土壤重金属元素调查是矿区成矿元素地球化学异常评价和找矿预测的依据,也是矿区可耕种土壤重金属污染调查和恢复的依据。在土壤中羟基官能团与重金属游离态阳离子吸附反应分析的基础上,结合地面实测光谱及其数据处理,提取了研究区土壤在500 nm、770 nm、1 340 nm和2 100~2 300 nm波段范围内的特征光谱。通过土壤重金属元素与实测光谱特征(吸收深度、吸收面积、反射率比值、对称度)的皮尔森相关分析,确定了参加不同金属元素回归分析的实测光谱特征,建立了基于地面实测光谱估算重金属元素含量的回归方程。由此,成功地提取碾子沟-洛金洼多金属矿区土壤中Cu、Pb、Cd、Zn等重金属元素含量。与检验样本比较,Cu的均方根误差为0.392 1ω(B)/10-6,平均绝对误差为0.300 6ω(B)/10-6。在试验矿区,根据土壤中金属元素含量分布,发现采矿场东北方向有一高值异常区,为该区进一步找矿提供依据。另外,采矿场西北农用地中Pb、Cd元素分布相对较高,应该引起重视。     

Visual MINTEQ在水/土环境重金属形态研究中的应用与展望

以CNKI与Web of ScienceTM(WOS)核心合集中2002?2020年Visual MINTEQ(VM)为主题的文献作为数据来源,借助CiteSpace,从发文量、国家、机构、作者和研究热点等方面整理、归纳并评述VM在重金属形态研究中的运用热点及趋势。结果表明：（1）发文量呈逐年波动增长趋势,中国的国际影响力最高,布-阿里大学、中国科学院、浙江大学软弱土与环境土工教育部重点实验室等为主要中英文发文机构,Gustafsson J P被引频次最高,作者间以国内协作为主;（2）VM在重金属形态研究中的使用热点主要包括：①模拟不同环境因子对水/土环境介质中重金属形态影响,②模拟不同水/土环境介质中重金属矿物的沉淀或溶解,③使用DLM、CD-MUSIC、NICA-Donnan等表面络合模型计算处理不同吸附行为;（3）VM将来还可运用于沉积物中重金属迁移、生物体内重金属毒理性及大气中痕量金属络合等方面研究。     

基于回归分析的汉江汉中段水体重金属污染预测模型

以汉江流域汉中段2006—2015年水体重金属浓度为基础数据,利用MATLAB软件,采用非线性回归分析法,建立了基于时间序列的重金属浓度预测模型并进行模型仿真。实验结果表明各种重金属浓度随时间变化的趋势与实际情况基本吻合,该模型能以较高的预测精度反映汉江汉中段水体重金属浓度随时间变化趋势。