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基于一种远程双脉冲激光诱导击穿光谱系统原位分析钢样成分
  • ISSN号:1000-0593
  • 期刊名称:《光谱学与光谱分析》
  • 分类:O657.3[理学—分析化学;理学—化学]
  • 作者机构:[1]中国科学院沈阳自动化研究所,工业控制网络与系统研究室,辽宁沈阳110016, [2]中国科学院大学,北京100049
  • 相关基金:国家(863)计划项目(2012AA040608),国家自然科学基金项目(61473279)和中国科学院科研装备研制项目(YZ201247)资助
中文摘要:

为了实现钢铁等金属熔炼过程中实时、在线监测元素组分含量,设计了一种远程双脉冲激光诱导击穿光谱(LIBS)分析系统,对远距离的样品进行非接触式远程测量、成分分析。首先利用固体标准钢样对系统进行了测试以及标定,为下一步利用此系统在线监测熔融钢液组分含量提供了基础。实验结果表明:激光远距离聚焦光斑在1 mm左右;双脉冲烧蚀比单脉冲烧蚀深度深很多;双脉冲最佳延时在不同距离下不一致;3.1 m处双脉冲增强效果比2.1 m处更好,其中Ti(Ⅰ)319.99 nrn增强最显著为5.19倍;各种元素的标定曲线相关系数r都在0.99左右,重复精度(RSD)基本都小于5%,测量偏差(RMSE)都小于0.021%,2.1m处的检出限相比3.1 m处更低,2.1 m处多数元素检出限小于500 ppm。

英文摘要:

In order to realize real-time ,online monitoring of the component of steel and other metal smelting process ,we de-signed a remote double-pulse laser-induced breakdown spectroscopy (LIBS) analysis system which can realize non-contact remote measurement and component analysis for long distance sample .The paper first tests the system on solid standard steel samples , which provides basis for online monitoring the component of molten steel .The experimental results show :laser focal spot is a-bout 1mm in long distance ;double-pulse ablation depth is deeper than single pulse’s ;the optimum delay of double-pulse is non-consistent in different distances ;the enhancement effect of double-pulse in 3.1 m is better than that in 2.1 m ,and the maximum enhancement is 5.19 of Ti(Ⅰ) 319.99 nm ;the calibration curve of R2 is about 0.99 ,RSD being less than 5% ,RMSE being less than 0.021% ,LOD being less than 500 ppm for most elements in 2.1 m ,which is better than that in 3.1 m .

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期刊信息
  • 《光谱学与光谱分析》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国光学学会
  • 主编:高松
  • 地址:北京海淀区魏公村学院南路76号
  • 邮编:100081
  • 邮箱:chngpxygpfx@vip.sina.com
  • 电话:010-62181070
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-0593
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2200/O4
  • 邮发代号:82-68
  • 获奖情况:
  • 1992年北京出版局编辑质量奖,1996年中国科协优秀科技期刊奖,1997-2000获中国科协择优支持基础性高科技学术期刊奖
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国生物医学检索系统,美国科学引文索引(扩展库),英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),英国英国皇家化学学会文摘,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:40642