小型化远程激光诱导击穿光谱仪器研发及对合金钢中硅钼铬的分析

作     者：宋骁冉 牛广辉 汤悦 许应铜 林庆宇 段忆翔 

作者机构：桂林理工大学机械与控制工程学院 宝武重工有限公司研发中心 四川大学机械工程学院 

出 版 物：《冶金分析》 (Metallurgical Analysis)

年 卷 期：2024年

学科分类：081704[工学-应用化学] 07[理学] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 070302[理学-分析化学] 080502[工学-材料学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0703[理学-化学] 

基　　金：四川省科技厅重点研发项目(2022YFG0235) 

主　　题：激光诱导击穿光谱(LIBS) 小型化 远程分析 合金钢 硅 钼 铬 随机森林(RF) 

摘      要：为提升激光诱导击穿光谱(LIBS)技术在各种极端环境下的灵活分析能力,本研究实现了远程LIBS仪器的小型化设计。仪器采用模块化设计,以云台为底座,能够实现对远距离目标的灵活检测分析,采用8种合金钢标准样品为实验对象,在2 m条件下进行光谱采集,对标样中Si、Mo及Cr这3种元素进行定量分析。使用随机森林算法(RF)分别构建了上述3种元素的定量模型,模型决定系数分别为0.999 8、0.998 8、0.999 1。在对模型验证时,验证样品中Si、Mo及Cr 3种元素预测含量的相对误差最小值分别为14.6%、12.9%、11.6%。所研发的小型化远程LIBS仪器具有良好的远程定量检测能力。