单变量分析方法与多变量分析方法结合激光诱导击穿光谱分析翡翠化学成分的对比

作     者：王亚军 石斌 袁心强 张倩 WANG Yajun;SHI Bin;YUAN Xinqiang;ZHANG Qian

作者机构：中国地质大学珠宝学院湖北武汉430074 

出 版 物：《宝石和宝石学杂志》 (Journal of Gems & Gemmology)

年 卷 期：2016年第18卷第3期

页      面：31-36页

学科分类：1305[艺术学-设计学（可授艺术学、工学学位）] 1304[艺术学-美术学] 13[艺术学] 

基　　金：中国地质大学(武汉)珠宝检测技术创新中心开放基金(CIGTXM-S201411) 文章编号CIGTWZ-2016002 

主　　题：激光剥蚀 光谱分析 单变量分析 多变量分析 翡翠 

摘      要：激光诱导击穿光谱（LIBS）是一种原子光谱技术,可以同时快速分析多基质成分样品的化学元素组成,包括气体、液体和固体。然而,由于激光消融的不稳定性、基体效应以及自吸收等原因,LIBS的定量测量分析的能力一直没有得到公认。LIBS结合单变量分析方法与多变量分析方法可以快速分析多基质成分样品的化学元素含量,为了探究哪一种分析方法更适合LIBS定量测量分析翡翠,分别采用单变量和多变量的偏最小二乘法（PLS）分析翡翠样品的LIBS光谱数据并建立模型预测Ca和Al的含量。采用单变量建立模型时,对于Ca元素,校正模型与预测模型的相关系数分别为0.93和0.92,校正模型与预测模型的标准均方根误差分别为1.14和1.43;对于Al元素,校正模型与预测模型的相关系数分别为0.63和0.58,校正模型与预测模型的标准均方根误差分别为3.04和3.59。在建立多变量的偏最小二乘法模型时,使用波长197.33-762.8nm范围的峰值强度与质量分数之间的拟合,对于Ca元素,校正模型与预测模型的相关系数分别为0.97和0.95,校正模型与预测模型的相标准均方根误差分别为0.81和1.08;对于Al元素,校正模型与预测模型的相关系数分别为0.92和0.89,校正模型与预测模型的标准均方根误差分别为1.36和1.79。结果显示偏最小二乘法能够提高LIBS对缅甸翡翠的定量测量分析。