远程激光诱导击穿光谱技术分析岩石元素成分

摘要：

远程激光诱导击穿光谱技术是一种利用脉冲激光和聚焦光路对远距离目标烧蚀击穿,获取目标等离子体光谱,定性或定量分析物质元素组成的光谱探测技术.设计并搭建了一套远程激光诱导击穿光谱系统.该系统结合卡式望远镜光学结构,实现探测2~10 m距离的目标、并可自动变焦.基于该系统提出一种远程探测岩石主要元素含量方法.通过对比实验,研究了脉冲能量、采集延时、积分时间、探测点累计探测次数对光谱信号的影响,确定了岩石谱线获得的最佳条件.选择48块岩石标本和6种常见国标岩石样品(页岩、花岗岩、安山岩、玄武岩、片麻岩、伟晶岩)进行LIBS实验.以原子光谱数据库为参考,根据岩石的主要元素提取特征谱线(SiⅠ390.55 nm,AlⅠ394.40 nm,AlⅠ396.15nm,CaⅡ396.85 nm,FeⅠ404.60 nm,SiⅠ500.60 nm,MgⅠ518.36 nm,NaⅠ589.59 nm).利用偏最小二乘算法(PLS)建立岩石成分定量分析模型,将48块岩石标本作为训练集进行求解,并用六种国标岩石对模型进行检测,预测岩石Si和Al元素含量,平均误差分别为9.4%和9.6%.

关键词：激光诱导击穿光谱、远程探测、偏最小二乘法

所属期刊栏目：37

分类号：O433.4(光学)

资助基金：国家高技术研究发展计划863项目2015AA021103;国家自然科学基金项目81260225,51428302;中国科学院重点实验室基金项目CXJJ-14-S134;中国科学院"百人计划"择优项目资助

在线出版日期：2017-05-22（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：594-598