遥测LIBS系统中样品位置波动对光谱特征参数的影响

苏亚辉; 王广谦; 潘从元; 沈川

doi:doi:10.3788/AOS202040.0730001

光学学报, 2020, 40 (7): 0730001, 网络出版: 2020-04-15

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Influence of Sample Position Fluctuation on Spectral Characteristic Parameters in Telemetry LIBS System

苏亚辉 ^1,2王广谦 ¹潘从元 ^3,*沈川 ²

作者单位

¹ 安徽大学电气工程与自动化学院, 安徽合肥 230601

² 安徽大学电子信息工程学院计算智能与信号处理教育部重点实验室, 安徽合肥 230601

³ 安徽创谱仪器科技有限公司, 安徽,合肥 230088

图 & 表

图 1. 遥测LIBS系统实验装置示意图

Fig. 1. Schematic of experimental device for telemetry LIBS system

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图 2. 不同导轨位置下等离子体光谱随波长和样品距离的变化曲线。(a) 4 mm; (b) 12 mm

Fig. 2. Variation of plasma spectra with wavelength and sample distance at different rail positions. (a) 4 mm; (b) 12 mm

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图 3. 不同导轨位置下元素谱线强度随样品距离的变化曲线

Fig. 3. Intensity variation of element spectral line with sample distance at different rail positions

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图 4. 不同导轨位置处谱线的相对标准偏差随样品距离的变化曲线。(a) 4 mm; (b) 12 mm

Fig. 4. Relative standard deviation variation of spectral line with sample distance at different guide positions. (a) 4 mm; (b) 12 mm

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图 5. 不同样品距离下光谱相似度变化趋势

Fig. 5. Variation trend of spectral similarity at different sample distances

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图 6. 相似度为0.99时样品位置波动允差随样品距离的变化曲线

Fig. 6. Variation of sample position fluctuation tolerance with sample distance when similarity is 0.99

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图 7. 典型等离子体温度Boltzmann图

Fig. 7. Boltzmann plot of typical plasma temperatures

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图 8. 不同导轨位置下等离子体温度随样品距离的变化

Fig. 8. Variation of plasma temperature with sample distance at different rail positions

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表 1用于计算等离子体温度的Fe I谱线参数表

Table1. Fe I spectral line parameters for calculating plasma temperature

Wavelength /nm	$\begin{matrix} {E_{k}}_{} \end{matrix}$ /eV	g_k	$\begin{matrix} {A_{ki}}_{} \end{matrix}$ /s^-1
407.17	4.65	5	7.64×10⁷
407.37	6.31	3	1.68×10⁷
407.84	5.65	3	4.55×10⁶
411.29	7.19	13	1.10×10⁷
414.77	4.47	7	4.36×10⁵

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苏亚辉, 王广谦, 潘从元, 沈川. 遥测LIBS系统中样品位置波动对光谱特征参数的影响[J]. 光学学报, 2020, 40(7): 0730001. Yahui Su, Guangqian Wang, Congyuan Pan, Chuan Shen. Influence of Sample Position Fluctuation on Spectral Characteristic Parameters in Telemetry LIBS System[J]. Acta Optica Sinica, 2020, 40(7): 0730001.

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图 1. 遥测LIBS系统实验装置示意图

Fig. 1. Schematic of experimental device for telemetry LIBS system

图 2. 不同导轨位置下等离子体光谱随波长和样品距离的变化曲线。(a) 4 mm; (b) 12 mm

Fig. 2. Variation of plasma spectra with wavelength and sample distance at different rail positions. (a) 4 mm; (b) 12 mm

图 3. 不同导轨位置下元素谱线强度随样品距离的变化曲线

Fig. 3. Intensity variation of element spectral line with sample distance at different rail positions

图 4. 不同导轨位置处谱线的相对标准偏差随样品距离的变化曲线。(a) 4 mm; (b) 12 mm

Fig. 4. Relative standard deviation variation of spectral line with sample distance at different guide positions. (a) 4 mm; (b) 12 mm

图 5. 不同样品距离下光谱相似度变化趋势

Fig. 5. Variation trend of spectral similarity at different sample distances

图 6. 相似度为0.99时样品位置波动允差随样品距离的变化曲线

Fig. 6. Variation of sample position fluctuation tolerance with sample distance when similarity is 0.99

图 7. 典型等离子体温度Boltzmann图

Fig. 7. Boltzmann plot of typical plasma temperatures

图 8. 不同导轨位置下等离子体温度随样品距离的变化

Fig. 8. Variation of plasma temperature with sample distance at different rail positions

表 1用于计算等离子体温度的Fe I谱线参数表

Table1. Fe I spectral line parameters for calculating plasma temperature

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图 1. 遥测LIBS系统实验装置示意图

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Fig. 2. Variation of plasma spectra with wavelength and sample distance at different rail positions. (a) 4 mm; (b) 12 mm

图 3. 不同导轨位置下元素谱线强度随样品距离的变化曲线

Fig. 3. Intensity variation of element spectral line with sample distance at different rail positions

图 4. 不同导轨位置处谱线的相对标准偏差随样品距离的变化曲线。(a) 4 mm; (b) 12 mm

Fig. 4. Relative standard deviation variation of spectral line with sample distance at different guide positions. (a) 4 mm; (b) 12 mm

图 5. 不同样品距离下光谱相似度变化趋势

Fig. 5. Variation trend of spectral similarity at different sample distances

图 6. 相似度为0.99时样品位置波动允差随样品距离的变化曲线

Fig. 6. Variation of sample position fluctuation tolerance with sample distance when similarity is 0.99

图 7. 典型等离子体温度Boltzmann图

Fig. 7. Boltzmann plot of typical plasma temperatures

图 8. 不同导轨位置下等离子体温度随样品距离的变化

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