田野
- 作品数：4 被引量：39H指数：3
- 供职机构：中国海洋大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家高技术研究发展计划更多>>
- 相关领域：理学机械工程天文地球更多>>
- 不同能量水下激光诱导等离子体的轴向辐射分布特性研究被引量：2
- 2016年
- 激光诱导击穿光谱（LIBS）技术作为一项新兴的水下原位探测技术,备受海洋探测技术领域的关注。将这项技术推向实用化的关键之一是改善LIBS的远程探测能力,因此需要采用超击穿阈值的高能量探测激光。为观察超击穿阈值情况下的等离子体辐射和动态击穿特性,采用图像与光谱相结合的方法,以KCl溶液为样品进行了系列实验研究。通过对1～20mJ不同能量激发下的等离子体图像分析,获得了不同激发条件下总辐射的轴向跨度和最亮点位置信息。随激光脉冲能量增大,等离子体长度增加,从1mJ时的0.49mm增加到20mJ时的1.83mm,同时辐射最亮点位置向激光入射方向移动了0.79mm。结合光谱探测分析,得出等离子体特征辐射的轴向空间分布也对激光能量有明显的依赖性。虽然不同能量下谱线强度呈相似的轴向空间分布,但钾原子辐射最强处的位置和相应强度均随能量变化,在5mJ激发下获得最佳辐射强度。实验结果表明,为满足远程LIBS应用需求,提高激光能量时应考虑其对原子辐射的影响。还对不同能量下的谱线的半高宽和信背比进行了观测分析。
- 薛博洋田野宋矫健卢渊郑荣儿
- 关键词：LIBS激光能量等离子体发射光谱
- 基于激光诱导击穿光谱的岩屑识别方法研究被引量：15
- 2012年
- 石油钻井过程中的岩屑录井无论对油气勘探开发还是钻井工程都是极为关键的技术,而岩屑描述工作是岩屑录井过程中的一个重要的环节。利用激光诱导击穿光谱(LIBS)技术结合判别偏最小二乘法(PLS-DA)对来自录井现场的粉砂岩、石英砂岩、青绿色泥岩、黑色泥岩四种岩屑样品进行识别。在获取LIBS光谱数据后分别建立了全谱模型和特征模型,其中特征模型的识别正确率为86.7%,略低于全谱模型的88.3%,但通过特征提取使得模型中变量数由24 041个减少到27个,极大缩减了数据量,提高了运算效率,更加符合岩屑录井现场快速分析的要求。结果表明LIBS技术结合一定的化学计量方法能够对不同种类的岩屑进行快速、有效的识别,在岩屑录井现场中有很大的应用潜力。
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- 关键词：激光诱导击穿光谱偏最小二乘法特征提取
- 基于LIBS技术的钢铁合金中元素多变量定量分析方法研究被引量：16
- 2014年
- 针对钢铁合金样品元素组成相对复杂,基体效应较严重的问题,利用激光诱导击穿(LIBS)光谱技术对钢铁合金中的元素进行了定量分析。以Nd∶YAG脉冲激光器基频1 064nm波长激光作为激发光源,采用中阶梯光栅光谱仪和ICCD分光探测钢铁合金样品的LIBS光谱。通过优化实验确定最佳探测延时为1.5μs,最佳探测门宽为2μs,激光聚焦点位置在实验样品靶面以下1.5mm。采用单变量定量分析、多变量线性回归和偏最小二乘(PLS)三种方法分析钢铁合金中Cr元素和Ni元素的含量。结果表明,采用单变量定标方法定标曲线相关系数不高,对待测样的预测误差相对较大,难以有效地定量分析基体元素复杂的钢铁合金中金属元素的含量;采用多变量线性回归分析方法能有效提高定量分析的精度;采用PLS方法得到的Cr和Ni元素的拟合曲线相关系数r分别为0.981和0.995,对两个待测样品中Cr元素和Ni元素的预测相对误差在6.4%和7.1%以内,分析结果优于多变量线性回归方法。可见,采用多变量校正的PLS方法能更有效地校正基体效应对定量分析的影响,提高定量分析的精度。
- 谷艳红李颖田野卢渊
- 关键词：激光诱导击穿光谱PLS
- 532和1064nm激光的水下LIBS探测对比研究被引量：7
- 2014年
- 海洋是国家可持续发展的战略要地,迫切需要海洋探测技术的快速发展,光谱类的化学传感器由于具有原位、非接触和长期探测的优势日益成为研究热点。为了将激光诱导击穿光谱(LIBS)技术应用于海洋原位探测,采用532和1 064nm波长激光在能量分别为3和40mj附近进行烧蚀,对比实验研究了532和1 064nm激光作用下的LIBS击穿特性,并重点探讨了水下激光传输距离对LIBS信号的影响。结果显示,采用1 064nm的激光能够获得更高的谱线强度和信背比,以及更长的等离子体寿命,但LIBS信号稳定性较差;受水体对不同波长激光能量衰减不同的影响,在水下传输距离2~5cm范围内,随着1 064nm激光能量的衰减LIBS信号衰减也很明显,而位于海水'透射窗口'的532nm的激光LIBS信号基本保持不变。为今后LIBS海洋原位探测系统的开发提供了有价值的设计依据。
- 宋矫健田野卢渊李颖郑荣儿
- 关键词：激光诱导击穿光谱激光波长击穿特性
