科技日報(bào)訊 （記者郝曉明）記者8月9日從中國科學(xué)院沈陽自動化研究所獲悉，該所激光誘導(dǎo)擊穿光譜技術(shù)（以下簡稱“LIBS”）科研團(tuán)隊(duì)在光譜測量領(lǐng)域取得新突破，有效提升了LIBS測量的長期穩(wěn)定性。相關(guān)研究成果近日發(fā)表于《原子光譜分析》。

　　在光譜類科學(xué)儀器領(lǐng)域，長期穩(wěn)定性是衡量儀器性能的重要指標(biāo)，也是實(shí)現(xiàn)高精度測量和選礦數(shù)字化的重要基礎(chǔ)。LIBS以檢測速度快、無需樣品預(yù)處理及實(shí)時(shí)原位檢測等優(yōu)勢，在光譜檢測領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大潛力。但在實(shí)際應(yīng)用中，特別是在復(fù)雜的工業(yè)環(huán)境下，環(huán)境干擾導(dǎo)致的信號漂移問題制約著LIBS的廣泛應(yīng)用。

　　針對上述難題，科研團(tuán)隊(duì)提出了ID-PLS方法。他們首先引入強(qiáng)度比漂移值，即檢測值與理想值之間的偏差，實(shí)現(xiàn)了光譜在長時(shí)間檢測過程中波動情況的精準(zhǔn)表征。

　　之后，他們再利用機(jī)器學(xué)習(xí)中的偏最小二乘算法（即PLS算法），將光譜檢測值校準(zhǔn)到理想值附近，確保其校準(zhǔn)效果的下限不低于傳統(tǒng)的平均內(nèi)標(biāo)法，從而顯著提升光譜測量的長期穩(wěn)定性。

　　實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，ID-PLS方法可有效提升LIBS測量的長期穩(wěn)定性。該成果應(yīng)用于自主研發(fā)的LIBS鋼水成分傳感器上，并在不同低合金鋼樣品上進(jìn)行了測試。結(jié)果表明，與傳統(tǒng)的漂移校正方法相比，ID-PLS方法在對碳、硅、鉬、鎳、銅和錳等多種元素的綜合校準(zhǔn)中性能更優(yōu)異。這為提升光譜傳感器的長期穩(wěn)定性提供了切實(shí)可行的解決方案。

　　近年來，中國科學(xué)院沈陽自動化研究所LIBS科研團(tuán)隊(duì)從核心技術(shù)攻關(guān)和儀器研制兩方面發(fā)力，在鐵礦原料、金屬分析、選礦工業(yè)、深海探測等領(lǐng)域探索攻關(guān)并取得一系列成果。其中，LIBS在煉鋼廠成功示范應(yīng)用，在國際上首次實(shí)現(xiàn)了40噸級鋼包的鋼水成分在線測量，并開發(fā)了基于LIBS的系列化高端在線分析儀器，使我國貧鐵礦、磷礦選礦生產(chǎn)過程實(shí)現(xiàn)了礦漿品位高精度在線測量。

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