LIBS自由定标法.ppt

,文献阅读报告,自由定标法CF-LIBS,Calibration-FreeLaser-inducedBreakdownSpectroscopy(CF-LIBS)与内标法相比，自由定标可以克服内标法存在的基体效应，且在检测精度上可以至少提高一个数量级,Step1:确定等离子体电子温度,在激光等离子体中，原子核离子的各个能级都有一定程度的布居，从可见到紫外的各个波段上，都可检测到原子和离子的各条谱线。,Step1:确定等离子体电子温度,Step2:,在log(I/gA)E的曲线图上获取待测元素拟合曲线在Y轴上的截距q,Step3:,通过查NIST数据库获取在此电子温度下待测元素的配分函数U（T）,Step4:,由式对LIBS谱中所有元素进行求和，得到实验参数F,Step5:,获取实验参数F后，通过公式获取每一个待测元素的含量,进度情况,之前从董老师那里拷的文献已经看得差不多了,自己离校前已经把所有最新的文献和专利都下载下来了，暑假会争取看完,谢谢,欢迎老师批评指正,报告内容,介绍LIBS,介绍算法-内标法,LIBS优点,可远距离地进行在线测量；,既能用于导体又能用于非导体；,样品准备简单；,所需样品量少；,对样品的破坏性小；,可在恶劣条件下进行；,物质蒸发和激化可一次性完成；,影响LIBS的因素,样品的基质效应；,激光的功率密度；,环境气体的种类；,待分析样品的物理和化学性质；,压力（压强）；,样品表面几何和机械特征；,分析线的选取；,背景信号的抑制；,信噪比的提高；,LIBS装置,内标法,LIBS作为微取样分析技术，影响稳定性的因素有以下几点，激光单脉冲能量的稳定性；激光聚焦后在样品表面上形成的入射斑点大小、样品表面的环境、几何特性、部分消除信号不稳定的常用方法是通过计算分析谱线强度与内标强度比来确定,内标法步骤,确定原子谱线归属,确定内标元素,拟合标定曲线,原子谱线归属的确定,在确定谱线的元素归属时，需综合考虑各原子谱线的已知波长、谱线的精细结构、谱线强度以及谱线的激发电位等因素,原子谱线归属的确定,在确定谱线的元素归属时，需综合考虑各原子谱线的已知波长、谱线的精细结构、谱线强度以及谱线的激发电位等因素,内标元素的确定,在确定谱线的元素归属时，需综合考虑各原子谱线的已知波长、谱线的精细结构、谱线强度以及谱线的激发电位等因素,标定曲线的拟合,在确定谱线的元素归属时，需综合考虑各原子谱线的已知波长、谱线的精细结构、谱线强度以及谱线的激发电位等因素,检测限,在确定谱线的元素归属时，需综合考虑各原子谱线的已知波长、谱线的精细结构、谱线强度以及谱线的激发电位等因素,谢谢,欢迎老师批评指正,拟研究方案,LIBS优点,可远距离地进行在线测量；,既能用于导体又能用于非导体；,样品准备简单；,所需样品量少；,对样品的破坏性小；,可在恶劣条件下进行；,物质蒸发和激化可一次性完成；,误差项平方和（SSE）,误差项平方和，又称残差平方和或者组内平方和，它表示拟合误差大小的偏差平方和在相同条件下，各项拟合值Xi对真实值X的偏差平方后再求和，即,该指标反映的是各个拟合值与原样本间的离散程度。由上式可以得出结论：误差项平方和SSE越小，拟合效果越好。,相关指数,由上式可以得出结论：相关指数越大，拟合效果越好。从误差分析学上来说，相关指数要大于0.85，这个拟合才算有效拟合。,均方根误差（RMSE）,由上式可以得出结论：均方根误差RMSE越小，拟合效果越好。,一般多项式拟合原理,一般多项式拟合,阈值,一般多项式拟合（阈值50）,一般多项式拟合（阈值200）,一般多项式拟合（阈值1000）,Fourier拟合原理,Fourier拟合（1次叠加）,Fourier拟合（4次叠加）,Fourier拟合（6次叠加）,牛顿二乘法拟合原理,最优拟合算法的选择,牛顿二乘法拟合峰值检测算法：,拟合效果很理想；公式简单；公式物理含义清晰；计算结果快；能很好的符合工程的需要。,第一组实验室数据验证牛顿二乘法拟合,第二组实验室数据验证牛顿二乘法拟合,第三组实验室数据验证牛顿二乘法拟合,多组实验室数据验证牛顿二乘法拟合,对牛顿二乘法拟合算法的延展,从单峰到多峰的改进,基于C+的MFC拟合界面,基于牛顿二乘法拟合的多峰寻峰算法,基于牛顿二乘法拟合的多峰寻峰算法,基于牛顿二乘法拟合的多峰寻峰算法,基于牛顿二乘法拟合的多峰寻峰算法,基于牛顿二乘法拟合的多峰寻峰算法,基于牛顿二乘法拟合的多峰寻峰算法,MFC.exe拟合界面,实现功能：,1.添加了文件读取功能，无需关闭界面或者程序就能反复读取任意的反射谱线文件，提高了程序的重复利用率；,2.添加了拟合结果的显示功能，将拟合得到的重要参数以对话框的形式显示出来，拟合结果一目了然；,3.添加了拟合结果的本地保存功能，将拟合数据保存下来能够为工程后续的利用拟合数据做别的功能提供便利。,主界面,选择数据界面,选择数据界面,选择数据界面,拟合结果显示界面,拟合数据保存界面,拟合数据保存界面,拟合数据保存界面,谢谢,欢迎各位老师批评指正,误差分析,运用相关指数来检验以上4种峰值检测算法得到的曲线与实际的光纤布拉格光栅反射谱线拟合程度的好坏，相关指数的表达式如下式：,中心波长1559.1nm,牛顿二乘法拟合结果,整体方案,最后根据结论，编写相应的C语言程序,通过MATLAB软件分别编写多种峰值检测算法,通过比较各个算法的相关指数、运行时间、实用性等多项指标，选出较好的算法,在labview环境下加入噪声进行模拟仿真，并结合实际实验结果多次测量来验证之前的结论,谢谢,欢迎各位老师批评指正,研究内容,通过MATLAB软件分别比较多种峰值检测算法：一般多项式拟合、牛顿二乘法拟合、非线性拟合等对于FBG传感系统的测量精度的改善，并在labview环境下进行模拟仿真，对实验结论进行验证，最后根据实验结论和验证结果给出合适的峰值检测算法，并编写相应的C语言程序。,研究的重点和难点问题,寻找尽可能完善并且合适的峰值检测算法。,寻找合适的检验算法好坏和如何进行误差比较的方法。,研究的重点和难点问题,本课题主要研究的是光纤光栅反射峰拟合算法的优劣，旨在通过比较得出更加适合的拟合算法，因此，寻找尽可能完善的峰值检测算法是本课题的重点和难点问题，相对应的，对编程能力和理论计算都有一定的要求，要在多种不同的编程环境下自由切换做到得心应手并非易事，另外，寻找合适的检验算法好坏和如何进行误差比较的方法途径也是本课题能否顺利完成的关键。并且，理论得出的结论还要通过反复的实验测试论证通过才行，因此课题挑战很大。,内容,Details,如果您是企业公司，使用PPTSTORE网站代理销售的原创PPT模板，可以显著的提高公司产品宣讲，演示，演讲的工作效率。,PPTSTORE网站在2011年8月开始建设，于2011年12月正式上线，是北京中幻创想科技有限公司旗下网站。,PPTSTORE网站主要经营正版设计稿，正版PPT模板素材等销售，汇聚了国内最优秀的PPT设计达人，我们是一群站着赚钱的人！,如果您是设计师，可以把您的作品委托PPTSTORE网站给您销售，售价一般在8-24元，销售以后，您可以获得销售额的65%以上。,内容,Details,如果您是企业公司，使用PPTSTORE网站代理销售的原创PPT模板，可以显著的提高公司产品宣讲，演示，演讲的工作效率。,PPTSTORE网站在2011年8月开始建设，于2011年12月正式上线，是北京中幻创想科技有限公司旗下网站。,PPTSTORE网站主要经营正版设计稿，正版PPT模板素材等销售，汇聚了国内最优秀的PPT设计达人，我们是一群站着赚钱的人！,如果您是设计师，可以把您的作品委托PPTSTORE网站给您销售，售价一般在8-24元，销售以后，您可以获得销售额的65%以上。,内容,Details,如果您是企业公司，使用PPTSTORE网站代理销售的原创PPT模板，可以显著的提高公司产品宣讲，演示，演讲的工作效率。,PPTSTORE网