激光诱导铁合金碳谱线定位研究

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激光诱导击穿光谱的定量分析方法研究是近些年较为活跃的一个主题,不同定量分析方法的发展与选用都是与实际的应用环境与需求相结合,各有其应用的优势与局限。激光诱导等离子体(LIBS)近年来作为光谱源受到广泛关注。LIBS的光学发射谱(OES)被称为LIBS (laser-induced breakdown spectroscopy)或者LIPS (laser-induced plasma spectroscopy),已经成为元素分析的有力工具。作为一种光谱分析技术,LIBS已经证明了它的独特的多功能性,它允许对几乎任何材料进行快速的少接触的分析,因此可以用这种技术应对许多不同实际问题中的特殊要求。本文研究的目的是将LIBS应用于铁合金中的碳元素成分定量分析,为将来LIBS用于钢水成分的在线分析打下实验基础。论文对激光诱导等离子体光谱法在国内外的发展作了系统的论述,着重调研了激光诱导等离子体光谱法在金属冶炼中的应用实例。对比了激光诱导等离子体光谱法分析物质元素含量的方法,并总结了内标法,自由定标法以及神经网络算法在铁合金碳元素定位中的不足。基于激光诱导等离子体光谱法的理论基础,结合钢水成分分析的实验目标,搭建了LIBS的实验平台。在此平台上,对铁合金样品中碳元素进行了定量分析,通过对现有定标方法的实验分析,在内标法的基础上提出了多元素定标法,并实验得到了铁合金样品中铁和铬等元素的定标曲线,实验分析了铁合金样品在固态下的碳谱线,由实验数据结果表明,在铁合金碳谱线定位研究中用Fe、Cr作为定标元素所测得的标准偏差小,因此,利用多元素定标法得到的碳元素含量精度也就更高。对影响低碳铬铁合金定量分析的因素进行了分析。并通过实验室分析提出实验平台的改进方案。
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