基于激光诱导击穿光谱技术的泥蚶重金属污染信息的快速检测

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4、便、分辨率高等特点，能满足泥蚶重金属检测要求。然而，由于光谱噪声和样品基体效应等方面的影响，LIBS技术的检测限和精度存在不足，而采取化学计量学方法能够提高光谱分析精度和稳定性。本论文通过搭建LIBS实验系统，以LIBS技术结合化学计量学快速检测分析泥蚶重金属污染信息。论文主要内容如下：1.建立定性分析模型，将偏最小二乘算法、支持向量机、随机森林三种识别方法和小波分析以及信息增益变量选择方法相结合对重金属污染泥蚶样品的LIBS光谱进行识别。首先，采用小波变换对LIBS光谱数据进行预处理，获取较高信噪比的光谱数据，实现光谱数据压缩；然后，应用信息增益变量选择方法对

5、光谱数据进行特征变量提取；最后，分别应用偏最小二乘算法、支持向量机、随机森林三种判别方法对光谱处理后的信息进行识别分析，再对预处理后的泥蚶光谱数据进行小波重构分析。2.建立多元校正模型，针对泥蚶重金属Cu含量检测问题，首先对重金属Cu污染的泥蚶LIBS光谱进行谱线分析，提取Cu元素特征谱线I所在的特征波段；然后，采用光谱平滑方法减少光谱数据中的随机噪声，根据定量分析的评价指标选择最佳的平滑点数，再对平滑后的LIBS光谱数据进行标准正态变量变换，减小基线漂移、高频噪声等对模型准确性和稳定性的影响；最后，采用偏最小二乘回归算法和最小二乘支持向量机回归方法对光谱预处理

6、后的光谱特征波段进行回归建模，验证模型的可行性和稳定性。关键词：激光诱导击穿光谱，化学计量学，光谱预处理，定量分析，定性分析IIRAPIDDETECTIONOFHEAVYMETALSINTEGILLARCAGRANOSABASEDONLIBSABSTRACTWiththespeedingupoftheprocessofindustrialization，alargenumberofpoisonousandharmfulheavymetalsarepouredintothewater,whichcausesheavymetalspollutionproblemsb

7、ecomingmoreandmoreserious,sothedetectionofheavymetalsisparticularlyimportant.Laserinducedbreakdownspectroscopy(LIBS)isanewkindoftestingtechnique,whichcananalyzethesampleingredient,andithastheadvantageofsmalldestructiveness,simpleoperation,highresolution,wideapplicationrangeandsoon.Ho

8、wever,duetot