双脉冲激光诱导击穿光谱实验方法及数据处理方法研究.pdf

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1、双脉冲激光诱导击穿光谱实验方法及数据处理方法研究楚丰泽2015年6月中图分类号：TQ028.1UDC分类号：540双脉冲激光诱导击穿光谱实验方法及数据处理方法研究作者姓名楚丰泽学院名称光电学院指导教师王茜蒨副教授答辩委员会主席高春清教授申请学位工学硕士学科专业电子科学与技术学位授予单位北京理工大学论文答辩日期2015年6月ExperimentalMethodsofDual-pulseLaser-inducedBreakdownSpectroscopyandDataProcessingAnalysisCandidateName：ChuFengzeSchoolo

2、rDepartment:Opto-electronicsFacultyMentor:AssociateProf.WangQianqianChair,ThesisCommittee：Prof.GaoChunqingDegreeApplied:MasterofPhilosophyMajor：ElectronicscienceandtechnologyDegreeby:BeijingInstituteofTechnologyTheDateofDefence：Jun，2015研究成果声明本人郑重声明：所提交的学位论文是我本人在指导教师的指导下进行的研究工作获得的研究

3、成果。尽我所知，文中除特别标注和致谢的地方外，学位论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京理工大学或其它教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的合作者对此研究工作所做的任何贡献均已在学位论文中作了明确的说明并表示了谢意。特此申明。签名：日期：北京理工大学硕士学位论文摘要激光诱导击穿光谱（Laser-inducedBreakdownSpectroscopy，LIBS）是近几十年发展起来的一种基于原子发射光谱的物质分析新技术，其基本原理是将激光束利用光学系统聚焦击打材料样品表面，烧蚀样品产生等离子体，经由光谱仪接收，通过软件实时

4、分析光谱中的原子和离子谱线，从而进行定性或者定量分析。作为一种快速发展的光谱检测手段，激光诱导击穿光谱具有分析速度快、破坏性小、能进行多种元素实时分析等显著特点。本论文在实验室环境下建立了再加热双脉冲激光诱导击穿光谱实验系统，对比了单脉冲激光诱导击穿光谱和双脉冲激光诱导击穿光谱的信号强度和稳定性，并研究了双脉冲LIBS系统当中激光束之间的夹角对光谱信号强度的影响。此外，在LIBS光谱数据处理方面，进行了样品分类模型适应性的研究。分别比较了利用偏最小二乘法和人工神经网络建立的分类模型在不同激发条件下的适应性。关键词：激光诱导击穿光谱；双脉冲；光谱数据处理；塑料

5、I北京理工大学硕士学位论文AbstractLaser-inducedBreakdownSpectroscopy(LIBS)isdevelopedinrecentdecades.Basedonatomicemissionspectralanalysistechnology,itsbasicprincipleisthatonelaserbeamfocusetohitthematerialsamplesurface,ablatingthesampletogenerateaplasma,thencollectethespectrumthroughaspectrome

6、ter,usingPCsoftwarestodoreal-timespectralanalysisofatomicandionicspectrallinesorconveyqualitativeorquantitativeanalysis.Asaspectraldetectionmethodwithrapiddevelopment,laser-inducedbreakdownspectroscopyhasmanyadvangtages:quickanalysisspeed、damagesmall、stand-offdetection、untouchanaly

7、sis,andalsousefultodositu-detectionagainstsolid、liquidandgas.Inthisthesiswesetupareheatdoublepulselaser-inducedbreakdownspectroscopyexperimentsysteminalabenvironment,comparesthesignalstrengthofsinglepulselaser-inducedbreakdownspectroscopyanddoublepulselaser-inducedbreakdownspectros

8、copy,andstudiesthebeamangl