检索结果-南通市图书馆

基于libs技术的土壤重金属元素污染快速检测与治理方法研究

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

环境科学与管理 2023年第4期48卷 108-113页

作者：杨国晶青海省有色第一地质勘查院青海西宁810007

针对土壤重金属的污染程度逐渐加重,威胁人们的身体健康等问题,提出基于libs技术的土壤重金属元素污染快速检测与治理方法。依据土壤中重金属元素迁移传播规律,构建重金属元素污染模型,引入libs技术获取土壤样品libs光谱数据,并确定重... 详细信息

针对土壤重金属的污染程度逐渐加重,威胁人们的身体健康等问题,提出基于libs技术的土壤重金属元素污染快速检测与治理方法。依据土壤中重金属元素迁移传播规律,构建重金属元素污染模型,引入libs技术获取土壤样品libs光谱数据,并确定重金属元素特征谱线。结合生物、物理、化学、生态等多种手段,制定土壤重金属元素污染治理程序,实现了土壤重金属元素污染的快速检测与治理。实验数据显示:提出方法的重金属元素检测时延最小值为10 s,重金属元素污染浓度下降率最大值为94%,充分证实了提出方法具有良好的应用性能。

关键词： libs技术土壤污染重金属元素快速检测污染治理

维普期刊数据库

同方期刊数据库评论

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

基于libs技术的早期油茶炭疽病检测研究

基于LIBS技术的早期油茶炭疽病检测研究

作者：高雪华东交通大学

学位级别：硕士

油茶是一种可生产食用油料的茶树,其树根、叶片、茶籽以及茶壳都具有良好的生态经济效益。但是随着油茶种植面积的不断增加,各类侵害油茶树的病害也越来越多,其中油茶炭疽病是油茶产业普遍发生的一种破坏性极强的病害,而且目前也没有研... 详细信息

油茶是一种可生产食用油料的茶树,其树根、叶片、茶籽以及茶壳都具有良好的生态经济效益。但是随着油茶种植面积的不断增加,各类侵害油茶树的病害也越来越多,其中油茶炭疽病是油茶产业普遍发生的一种破坏性极强的病害,而且目前也没有研制出有效的防治药剂,严重地影响了油茶产业的发展。因此及时准确地检测炭疽病,对油茶产业健康持续发展具有重大意义。本文提出了利用激光诱导击穿光谱(libs)技术,研究炭疽病油茶叶片中营养元素的光谱响应特性,通过油茶叶片的营养状况的变化来实现快速、有效、无损地检测早期油茶炭疽病。本文的主要研究内容如下:(1)研究了油茶叶片中营养元素的libs光谱特征谱线变化规律,并建立了基于不同炭疽病危害程度的判别分析模型。分别采集健康、轻度、中度和重度炭疽病油茶叶片的libs光谱数据,并分析了四类样品中Fe、Mn、Cu、Zn、Ca和Mg六种营养元素的特征峰强度变化规律与炭疽病危害程度之间的关系;分别建立基于全谱和基于特征变量的炭疽病油茶叶片的PLS-DA、ELM和SVM判别分析模型。研究结果表明:(1)四类样品的libs光谱曲线基本相似,只有谱线强度之间存在差异;(2)不同炭疽病危害程度与这六种营养元素的特征峰强度具有相关性,随着炭疽病危害程度加重,六种营养元素的特征峰强度都逐渐降低。(3)基于特征变量的多项式核函数的SVM模型识别率最好,健康、轻度、中度和重度炭疽病油茶叶片的正确识别率分别为97.22%、94.44%、72.22%、72.22%。(2)利用火焰原子吸收光谱技术,分析了油茶叶片中营养元素的含量。利用火焰原子吸收光谱技术检测不同样品中Fe、Mn、Cu、Zn、Ca和Mg营养元素真实含量,并对比分析不同样品中营养元素含量的范围及变化规律。研究结果表明:(1)随着叶片炭疽病感染程度加重,各营养元素含量的最大值都逐渐减小。(2)油茶叶片中六种营养元素含量大小排序依次为Ca>Mn>Mg>Fe>Zn>Cu。(3)运用SPSS 25.0软件中的单因素方差和多重塔姆黑尼分析得各营养元素含量在不同炭疽病危害程度上存在的显著性差异。建立了油茶叶片中营养元素的定量分析模型。分别建立基于外标法、PLS和BP人工神经网络的营养元素含量的定量检测模型。研究结果表明:BP人工神经网络模型比外标法和PLS方法的定量分析性能好,可以精确地预测营养元素的浓度。其中油茶叶片中Fe元素的R为0.97,RMSEP为61.23μg·g,RSD为21.96%;油茶叶片中Mn元素的R为0.93,RMSEP为191.74μg·g,RSD为10.44%;油茶叶片中Cu元素的R为0.97,RMSEP为1.19μg·g,RSD为19.45%;油茶叶片中Zn元素的R为0.85,RMSEP为53.57μg·g,RSD为48.69%;油茶叶片中Ca元素的R为0.95,RMSEP为348.97μg·g,RSD为15.46%;油茶叶片中Mg元素的R为0.81,RMSEP为206.88μg·g,RSD为11.39%。上述研究结果表明基于libs技术可以实现油茶炭疽病无损检测和危害程度分类,并且可以实现多种营养元素定量检测,为早期油茶炭疽病检测和防治提供了技术保障。

关键词： libs技术油茶叶片早期炭疽病 SVM BP人工神经网络

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

基于libs技术的光谱数据预处理算法研究

基于LIBS技术的光谱数据预处理算法研究

作者：同新妮西北大学

学位级别：硕士

激光诱导击穿光谱（Laser-induced breakdown spectroscopy,libs）技术,自问世以来一直备受关注,并迅速成为物质元素在线检测的首选,已被应用到冶炼、考古、军事、太空探查、化学分析等领域,并取得了良好的应用效果。本文以国家重大仪... 详细信息

激光诱导击穿光谱（Laser-induced breakdown spectroscopy,libs）技术,自问世以来一直备受关注,并迅速成为物质元素在线检测的首选,已被应用到冶炼、考古、军事、太空探查、化学分析等领域,并取得了良好的应用效果。本文以国家重大仪器设备开发专项——“创新型多功能激光光谱分析仪的研发与应用”为背景,在课题组前期工作的基础上,针对libs光谱数据的自适应去噪、基线校正和谱峰识别问题展开研究。本文的主要研究工作包括:（1）针对目前大多数libs光谱去噪算法需要人工干预的问题,提出了基于三点零阶Savitzky-Golay的改进去噪算法,算法基于三点零阶Savitzky-Golay滤波思想,将拟合阶数改进为可调节参数,以最小的初始点数和阶数迭代求解以实现libs光谱数据去噪。同时,研究了特征值提取策略实现了光谱数据的基线校正。实验结果表明,改进的三点零阶Savitzky-Golay滤波算法可对libs光谱自适应去噪且效果良好,特征值提取策略在光谱基线校正时也体现了可行性。（2）针对libs光谱的谱峰识别算法效率较低,需要大量前期处理的不足,提出了基于Voigt线型的双尺度移动谱峰识别算法,算法以Voigt线型作为参考峰型,可以更好的拟合libs光谱的峰型,实现对libs光谱的谱峰识别。实验结果表明文中的谱峰识别算法表现出良好的性能,体现了算法的有效性和可行性。（3）设计并实现了 libs光谱数据的预处理软件系统,作为冶金专属型libs分析系统的一个组成部分,获得了相应的软件著作授权。

关键词： libs技术光谱去噪基线校正双尺度移动谱峰识别

基于libs技术的矿石分选装置关键技术研究

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

基于LIBS技术的矿石分选装置关键技术研究

作者：王成皓吉林大学

学位级别：硕士

我国是煤矿资源开采大国,其中在上世纪六十年代到八十年代开采的矿山由于之前的技术条件限制,大多采用露天开采的方式,在采矿过程中产生了大量废石,这些废石被囤积在矿场周边。目前的主要解决办法是对其进行二次开采,但现有的矿石分选... 详细信息

我国是煤矿资源开采大国,其中在上世纪六十年代到八十年代开采的矿山由于之前的技术条件限制,大多采用露天开采的方式,在采矿过程中产生了大量废石,这些废石被囤积在矿场周边。目前的主要解决办法是对其进行二次开采,但现有的矿石分选方法不能完美的解决这一现状。为了解决这一现状,本文研究了一种基于libs技术的矿石快速分选装置。激光诱导击穿光谱技术作为一种新兴的快速检测方法在化学元素分析领域有着较为广泛的应用前景,因为其检测速度快、无需样品前处理等特点,使得libs技术特别适合工业现场检测。本文对libs技术的发展现状进行了较为详细的概述,对libs的基本原理以及关键部件进行了简单的介绍;设计了基于libs技术矿石分选的方案;基于STM32对libs矿石分选装置的各个系统:激光测距系统、自动调焦系统、自动分选系统、libs检测系统进行了硬件设计及软件开发;根据NIST数据库确定了镍元素的检测谱线,探索了矿石分选装置进行镍矿检测时的最佳实验参数,其中包括延时时间与激光能量,根据实验数据处理得到了此矿石分选装置的最优实验参数。

关键词： libs技术矿石分选硬件设计软件开发实验参数优化

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

基于libs技术的CN自由基光谱研究

基于LIBS技术的CN自由基光谱研究

作者：杨晓飞太原科技大学

学位级别：硕士

激光诱导击穿光谱技术（Laser Induced Breakdown Spectroscopy,libs）是将高功率脉冲激光聚焦在样品表面,使少量样品在表面熔化、汽化、激发和电离形成等离子体。等离子体中处于激发态的原子或分子会跃迁发射特定波长的辐射光,通过收... 详细信息

激光诱导击穿光谱技术（Laser Induced Breakdown Spectroscopy,libs）是将高功率脉冲激光聚焦在样品表面,使少量样品在表面熔化、汽化、激发和电离形成等离子体。等离子体中处于激发态的原子或分子会跃迁发射特定波长的辐射光,通过收集、分光、光电转换等步骤获得样品的发射光谱。根据不同的原子或分子对应谱线的波长不同,得出样品包含的元素种类;根据谱线的光谱强度,得出对应元素的浓度信息。论文基于libs技术,对CN自由基进行光谱研究。主要内容如下:（1）基于对libs原理的分析,搭建了针对CN自由基的libs检测系统。等离子体是高功率激光与样品相互作用产生的。等离子体向外膨胀和扩散,然后向外辐射光谱。辐射出的光谱包含连续光谱、线状光谱和带状光谱。连续光谱先出现然后慢慢减弱,与此同时线状光谱和带状光谱出现并逐渐增强。采集光谱时尽量避免采集到连续光谱,以提高光谱信号的信噪比。搭建的针对CN自由基的libs检测系统是由激光光源系统,时序控制系统,信号采集系统组成。激光光源系统包括调Q脉冲激光器、光阑、聚焦透镜;时序控制系统包括延时器和计算机;信号采集系统包括收集透镜、光纤、光谱仪和CCD。（2）烧蚀石墨样品对CN自由基进行光谱测量。首先探究激光能量对等离子体光谱的影响,只调节激光能量值从30 mJ到50 mJ,每次增加5 mJ,其他实验条件不变,结果显示最佳的激光能量为50 mJ。然后研究聚焦点在样品表面下的距离对光谱信号的强度和信噪比的影响,研究结果显示最佳的激光聚焦点与样品表面的距离为8 mm。最后通过LIFBASE软件计算得到各个距离下的振动温度和转动温度,以及延迟时间为1us时的振动温度和旋转温度,激光能量为50 mJ,激光焦点与样品表面的距离为8 mm.

关键词： libs技术 CN自由基振动温度转动温度

基于libs技术的草地小流域磷钾元素空间分布特征研究

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

基于LIBS技术的草地小流域磷钾元素空间分布特征研究

作者：薛凤娜内蒙古师范大学

学位级别：硕士

libs技术即激光诱导击穿技术是近些年来广泛运用的新型技术,它具有检测速度快,前期处理简单且对样品微损甚至无损,多元素同时分析等优点。基于此,本文选取希拉穆仁草原的闭合小流域为研究对象,分别用libs技术与传统实验室方法对所取土... 详细信息

libs技术即激光诱导击穿技术是近些年来广泛运用的新型技术,它具有检测速度快,前期处理简单且对样品微损甚至无损,多元素同时分析等优点。基于此,本文选取希拉穆仁草原的闭合小流域为研究对象,分别用libs技术与传统实验室方法对所取土壤样品的磷钾元素含量进行检测,通过比较结果验证libs技术结果的精确性。最后利用libs技术的实验结果分析磷钾元素在小流域的空间分布特征。得出如下结论:(1)libs技术测出的磷钾含量与传统实验检测出的结果相比,实验数据准确。两种方法测出的磷钾含量误差率很小,基本都在5%以内,有个别超出5%,但超出部分很小。通过符号检验得出,实验室数据和libs技术测出的磷钾含量无显著差异,根据方差分析得到plibs技术的含量无差异,结果准确。(2)研究区的植被分布特征为在基地内、牧民围封区和径流“滞留”地带,植被的生长状况要好,在放牧条件和旅游区等受人为干扰大的地区,植被的生长状况差。(3)磷元素在小流域的分布特征表现为在植被盖度高、地上生物量大和植被高度高的的区域磷元素的含量要高,还有在径流“滞留”地带,水分条件较好的地方磷元素含量高,最后在牲畜集中驻留的地方磷元素含量比较高。(4)钾元素在小流域的分布特征与磷元素有一定的相似性,在植被生长状况较好的区域钾元素产生富集现象,在天然形成的洼地,水分条件较好的区域钾元素的含量也比较高,还有在牲畜比较集中、停留时间较长的区域钾元素含量高,最后有母质钾长石出露的地区,钾元素富集。

关键词： libs技术小流域磷钾元素空间分布

基于libs的有机基座沉积有机爆炸物的识别技术研究

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

基于LIBS的有机基座沉积有机爆炸物的识别技术研究

作者：杨欣东电子科技大学

学位级别：硕士

激光诱导击穿光谱(Laser Induced-breakdown Spectroscopy,libs)技术是一种多元素分析技术,是基于对高功率激光脉冲与样品介质相互作用产生的等离子体发射谱线的研究。等离子体辐射中的每条光谱对应于原子,离子或分子中的独特跃迁,其可... 详细信息

激光诱导击穿光谱(Laser Induced-breakdown Spectroscopy,libs)技术是一种多元素分析技术,是基于对高功率激光脉冲与样品介质相互作用产生的等离子体发射谱线的研究。等离子体辐射中的每条光谱对应于原子,离子或分子中的独特跃迁,其可用作识别样品结构的“指纹”。对于使用常规分析技术难以实现的远距离条件下有机爆炸物识别,libs探测技术提供了一种快速而通用的方法。然而基于目前国内外研究现状,多数情况是针对铝(Al)基座上有机爆炸物的识别,当有机爆炸物沉积在有机基座上时,样品间光谱相似度提高导致识别性能不稳定。因此,对于识别有机基座沉积的有机爆炸物仍是一个特别具有挑战性且广阔前景的课题。在基于libs的爆炸物的分类时,高能材料通常是有机化合物,需要进行多变量分析。目前,在利用libs进行爆炸物识别时,多采用偏最小二乘判别方法(PLS-DA)进行光谱数据的分析处理。对于在相似性质的基座上从与有机爆炸结构相似的痕量样品集中识别有机爆炸物的应用,PLS-DA的线性加和性将导致识别性能存在局限。BP神经网络(BPNNC)具有特有的自组织、自学习调整以及天然的非线性能力,能减弱基体效应对识别的影响,从而有效地提高识别的准确率。同时,为了克服BP神经网络分类器(BPNNC)需要大数据量以及黑箱结构的缺陷,引入散点图分析来描述特征谱线与样品类别之间的关系,并确定最优谱线特征以此减少识别模型输入特征,实现通过小样本条件下建立识别模型。本论文首先搭建远距离libs探测系统的实验平台,通过libs实验获得一定量样品光谱数据,包括三种有机爆炸物:RDX,TNT,DNT,以及与爆炸物具有共同原子成分的潜在混淆样品:青霉素、阿昔洛韦、黄油、护手霜,7种样品分别位于两种有机物基座上。在此基础上,对光谱数据的去噪和特定化合物的识别展开研究,采用离散小波变换方法扣除连续背景噪声,采用小波阈值去噪方法去除一般噪声,以此确定干净libs信号的最佳近似。最后,实验验证PLS-DA和散点图分析结合BPNNC对于有机基座沉积有机爆炸物的识别能力。基于七个样本光谱分别进行PLS-DA建模和散点图分析结合BPNNC训练,通过交叉验证确定两种方法的最优模型。并基于一定量“未知”光谱数据分别对两种识别模型进行验证,以此评估两种方法对有机基座沉积有机爆炸物的识别能力。实验发现,在PLS-DA识别模型中,对10米处的特定化合物识别,准确率为77.68%,假阳性率为22.95%,在BPNNC识别模型中,对相同条件的有机爆炸物进行识别,准确率为88.39%,假阳性率为9.38%。最终确定在相似性质的基体上从与有机爆炸结构相似的痕量样品集中识别有机爆炸物的测试中散点图分析结合BPNNC具有更好的结果。

关键词：有机爆炸物识别 libs技术散点图结合BP神经网络偏最小二乘判别分析

基于EEMD-MRA方法的libs信号处理研究

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

光谱学与光谱分析 2022年第12期42卷 3836-3841页

作者：李明张帅吴天宇王楗关丛荣陈吉文北方工业大学电气与控制工程学院北京100144

libs技术优点众多,但由于光谱噪声干扰和基体效应等因素,影响了分析的准确度[1];EEMD方法能清晰的将libs信号中的不同特征成分自适应的分解开来。MRA方法能够补偿元素信号之间的互干扰,可进一步提高libs信号的准确性。通过自行搭建的测... 详细信息

libs技术优点众多,但由于光谱噪声干扰和基体效应等因素,影响了分析的准确度[1];EEMD方法能清晰的将libs信号中的不同特征成分自适应的分解开来。MRA方法能够补偿元素信号之间的互干扰,可进一步提高libs信号的准确性。通过自行搭建的测试系统获得了标准样品的原始信号,使用EEMD-MRA方法进行处理后,元素浓度曲线的决定系数R^(2)得到了极大的提高,大大的提高数据的准确性,为libs信号的处理提供了一种全新的方式。

关键词： libs技术 EEMD方法 MRA方法信号分析与处理

维普期刊数据库

同方期刊数据库评论

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

基于多光谱技术的柑橘黄龙病早期检测研究

基于多光谱技术的柑橘黄龙病早期检测研究

作者：刘晓龙华东交通大学

学位级别：硕士

柑橘生产是世界上最重要的农业经济活动之一,并且在水果国际贸易中担任着重要的角色。柑橘黄龙病的出现严重破坏了果实的品质,已成为一直困扰全球柑橘种植者的问题之一。而且目前缺乏专门针对黄龙病的药物,若发现病树未将其移除,就会影... 详细信息

柑橘生产是世界上最重要的农业经济活动之一,并且在水果国际贸易中担任着重要的角色。柑橘黄龙病的出现严重破坏了果实的品质,已成为一直困扰全球柑橘种植者的问题之一。而且目前缺乏专门针对黄龙病的药物,若发现病树未将其移除,就会影响柑橘产业健康、持续地发展。因此及时准确地检测柑橘叶片黄龙病,是确保柑橘产业健康发展的关键。本文以柑橘叶片为研究对象,提出了利用激光诱导击穿(libs)技术,研究柑橘染病叶片中营养元素的光谱强度变化特征,并融合了高光谱对柑橘叶片黄龙病进行检测研究。为柑橘叶片黄龙病病害提供了快速、无损、有效地检测方法。本文的主要内容如下:(1)研究分析了健康、中度和重度黄龙病这三类柑橘叶片中四种营养元素Ca(Ⅰ)、Mn(Ⅰ)、Fe(Ⅰ)和Si(Ⅰ)所对应的libs光谱强度值的变化规律,发现健康叶片中的营养元素的光谱强度均高于染病叶片中的光谱强度,并且光谱强度随着病害程度依次降低。然后分别建立原始特征光谱和经过预处理后特征光谱的PLS-DA和SVM模型,并对其进行对比分析。由结果可知SVM的模型效果较好。(2)研究了libs的特征光谱和高光谱三个ROI区域(叶尖、叶中和叶尾)光谱融合对柑橘黄龙病病害程度的定性判别模型。与libs的特征光谱和高光谱的三个ROI区域(叶尖、叶中和叶尾)光谱分别建立的PLS-DA模型相比,融合的特征光谱和叶尖光谱融合的模型效果最佳。其中模型的RMSEC为0.303,R为0.927,总的误判率为9.8%;RMSEP为0.362,R为0.896,总的误判率为13.3%。将特征光谱和叶尖光谱融合之后的原始光谱进行预处理,其中经过Quantile Normalization预处理的模型效果最佳。进一步利用SPA和UVE这两种筛选波长变量的方法,并结合PLS-DA和MLR建立判别分析模型。其中UVE结合MLR的建模效果最优,建模集的RMSEC为0.101,R为0.992,总的误判率为0,预测集的RMSEP为0.169,R为0.991,总的误判率为1.3%。(3)利用火焰原子吸收光谱技术检测五类叶片样品中的营养元素Ca(Ⅰ)、Cu(Ⅰ)、Mn(Ⅰ)、Fe(Ⅰ)和Mg(Ⅰ)的真实含量。运用SPSS 25.0应用软件中的单因素方差和多重塔姆尼黑的统计分析方法,分析了各个营养元素的真实含量在不同黄龙病病害程度上存在的显著性差异。并将营养元素的真实含量与libs所测得的光谱信息结合分别建立PLS和LS-SVM定量分析模型。研究结果表明:PLS定量分析模型的效果较好,可以精确地预测营养元素的浓度,其中Ca元素的R为0.867,RMSEP为0.733;Cu元素的R为0.917,RMSEP为0.004;Mn元素的R为0.912,RMSEP为0.073;Fe元素的R为0.853,RMSEP为0.063;Mg元素的R为0.901,RMSEP为0.545。

关键词： libs技术黄龙病光谱融合 PLS-DA LS-SVM