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准光学薄态下自吸收校正的铜锌合金CF-LIBS定量分析研究
1
作者 张轩搏 李守杰 +5 位作者 李颖 田野 叶旺全 郭金家 郑荣儿 卢渊 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期485-495,共11页
免定标(CF)方法是一种面向激光诱导击穿光谱(LIBS)的定量分析方法,可在无定标曲线的情况下直接完成探测元素的含量计算,但传统CF-LIBS的实际定量结果往往与真实值存在一定差距。为了提高CF-LIBS定量分析结果的精度,本文使用三种不同质... 免定标(CF)方法是一种面向激光诱导击穿光谱(LIBS)的定量分析方法,可在无定标曲线的情况下直接完成探测元素的含量计算,但传统CF-LIBS的实际定量结果往往与真实值存在一定差距。为了提高CF-LIBS定量分析结果的精度,本文使用三种不同质量比的标准铜锌合金靶进行CF-LIBS定量分析计算,通过“准光学薄态逼近”和“谱线自吸收校正”,成功实现了合金靶中Zn/Cu质量比的准确定量。在具体实施过程中,首先通过调节“激光能量”和“探测延时”逼近元素双线比的理论强度值,以此寻获等离子体的“准光学薄”状态。在此基础上,根据元素谱线计算相应的自吸收系数,依据该系数进行LIBS光谱强度的修正,以此完成LIBS谱线的自吸收校正。两部分工作的有效结合,显著提升了CF-LIBS定量的分析精度,结果显示测算的铜锌元素质量比与实际含量非常吻合,三种标准铜锌合金靶的定量误差均小于3.5%,证明了本文所提出方法的有效性和合理性,未来有望在其他领域获得应用验证。 展开更多
关键词 光谱学 定量分析 免定标 自吸收校正 准光学薄态 铜锌合金
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高重频声光门控自吸收免疫激光诱导击穿光谱技术分析研究
2
作者 陈斐 王树青 +13 位作者 程年恺 张婉飞 张岩 梁佳慧 张雷 王钢 马晓飞 刘珍荣 罗学彬 叶泽甫 朱竹军 尹王保 肖连团 贾锁堂 《中国光学（中英文）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期253-262,共10页
为了消除激光诱导击穿光谱技术(laser-induced breakdown spectroscopy,LIBS)中的自吸收效应,提高元素定量分析的精确度,同时满足工业中便捷分析元素的要求,需将自吸收免疫激光诱导击穿光谱技术(self-absorption free laser-induced bre... 为了消除激光诱导击穿光谱技术(laser-induced breakdown spectroscopy,LIBS)中的自吸收效应,提高元素定量分析的精确度,同时满足工业中便捷分析元素的要求,需将自吸收免疫激光诱导击穿光谱技术(self-absorption free laser-induced breakdown spectroscopy,SAF-LIBS)的装置小型化。本文提出了一项新型的高重频声光门控SAF-LIBS定量分析技术,使用高重频激光器产生准连续的等离子体以增强光谱强度,并将声光调制器(acousto-optic modulator,AOM)作为门控开关,从而使微型CCD光谱仪和AOM能够代替传统大型SAF-LIBS装置中的像增强探测器(intensified charge coupled device,ICCD)和中阶梯型光栅光谱仪,实现自吸收免疫的同时缩小了装置的体积,降低了装置的成本。将该系统参数进行优化选择后,对样品中的Al元素进行了定量分析和预测。实验结果表明,等离子体的特性受激光重复频率的影响进而会影响光谱信号的强度。在1~50 kHz激光重复频率范围内,Al I 394.4 nm和Al I 396.15 nm的双线强度先增强后减弱,确定最佳的激光重复频率为10 kHz。在不同的光纤采集角度下,Al的双线强度比随延迟时间的增加而减小,在45°处信噪比最高,且在一定的积分时间下,最佳光学薄时间t_(ot)为426 ns。在激光重复频率为10 kHz、光纤采集角为45°、延迟时间为400 ns的条件下,对Al元素进行定量分析和预测结果表明,Al元素定标曲线的线性度R2为0.982,平均绝对测量误差相对于单一LIBS的0.8%可以降低至0.18%。定量分析结果与传统大型SAF-LIBS装置的测量精度相持平。因此本高重频声光门控SAF-LIBS装置不仅有效地屏蔽了光学厚等离子体中的连续背景辐射和谱线加宽,同时具备小型化、低成本、高可靠性的优点,有助于推动SAF-LIBS技术由实验室走向工业应用。 展开更多
关键词 激光诱导击穿光谱 自吸收免疫 光学薄 高重频激光器 声光门控
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基于温度迭代校正自吸收效应的激光诱导击穿光谱定量分析方法
3
作者 侯佳佳 张大成 +1 位作者 冯中琦 朱江峰 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期139-146,共8页
激光诱导击穿光谱(laser-induced breakdown spectroscopy,LIBS)是一种理想的实时在线检测合金中微量元素的方法.然而在激光诱导击穿产生的高密度等离子体中,自吸收通常是一种不期望出现的效应,它降低了谱线的真实强度,使谱线强度随目... 激光诱导击穿光谱(laser-induced breakdown spectroscopy,LIBS)是一种理想的实时在线检测合金中微量元素的方法.然而在激光诱导击穿产生的高密度等离子体中,自吸收通常是一种不期望出现的效应,它降低了谱线的真实强度,使谱线强度随目标物质含量增长呈非线性,从而严重影响对目标中元素含量测量的准确性.本文提出了一种基于温度迭代校正自吸收效应的方法,借助等离子体热平衡辐射模型,对等离子体电子温度(T)和辐射粒子数密度乘以吸收路径长度(Nl)这两个参数进行迭代计算和校正,消除自吸收对谱线强度的影响,最终提高定量分析的准确性.对合金钢样品中Mn元素的实验测量结果表明,该方法有效地提高了Boltzmann平面图的线性度及元素含量的测量精度.该方法模型简单,计算效率高,且与Stark展宽系数的可用性和准确性无关,可以直接获得辐射粒子数密度和吸收路径长度参数,因此在提高LIBS定量分析能力的同时,还可以实现对等离子体状态的诊断. 展开更多
关键词 激光诱导击穿光谱 自吸收 温度迭代校正 定量分析
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基于萨哈-玻尔兹曼图与自吸收校正的单点修正激光诱导击穿光谱
4
作者 胡桢麟 王天泽 +1 位作者 郭连波 林楠 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期455-462,共8页
为进一步提高单点修正激光诱导击穿光谱(OPC-LIBS)的定量分析精度,提出了基于萨哈-玻尔兹曼图与自吸收校正的OPC-LIBS方法,利用该方法对两个钛合金样品中的Ti、V和Al元素进行了定量分析,并将其定量结果与基于玻尔兹曼图的OPC-LIBS、基... 为进一步提高单点修正激光诱导击穿光谱(OPC-LIBS)的定量分析精度,提出了基于萨哈-玻尔兹曼图与自吸收校正的OPC-LIBS方法,利用该方法对两个钛合金样品中的Ti、V和Al元素进行了定量分析,并将其定量结果与基于玻尔兹曼图的OPC-LIBS、基于萨哈-玻尔兹曼图的OPC-LIBS以及基于玻尔兹曼图和自吸收校正的OPC-LIBS的结果进行了对比分析。研究结果表明,所提出的改进方法在4种方法中可获得最小的定量误差,测量两个钛合金样品中3种元素的平均相对误差(MREs)分别为4.11%和3.99%,证明所提出的改进方法可有效提高OPC-LIBS的定量分析精度。 展开更多
关键词 光谱学 单点修正激光诱导击穿光谱 萨哈-玻尔兹曼图 自吸收校正 等离子体温度
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基于激光诱导击穿光谱对钛元素自吸收效应的分析
5
作者 童巨红 袁梦甜 +5 位作者 王朋 钱龙 田志辉 宣文静 余华清 曾庆栋 《中国无机分析化学》 CAS 北大核心 2024年第2期233-238,共6页
为了减小谱线自吸收效应对样品物质中元素定量分析带来的干扰,提高激光诱导击穿光谱技术(LIBS)对钢铁中微量元素的检测准确度和精度,以攀钢生铁标准样品作为研究对象,选取Fe(Ⅰ)438.4 nm、Fe(Ⅰ)347.6 nm作为内标线,以原子线Ti(Ⅰ)506.5... 为了减小谱线自吸收效应对样品物质中元素定量分析带来的干扰,提高激光诱导击穿光谱技术(LIBS)对钢铁中微量元素的检测准确度和精度,以攀钢生铁标准样品作为研究对象,选取Fe(Ⅰ)438.4 nm、Fe(Ⅰ)347.6 nm作为内标线,以原子线Ti(Ⅰ)506.5 nm、离子线Ti(Ⅱ)334.9 nm作为分析线,对Ti元素谱线的自吸收效应进行校正,分别建立内定标曲线,并建立了相应的量化模型。先通过指数函数拟合定标曲线来表征自吸收效应,然后对自吸收效应进行校正。自吸收校正后,Ti两组定标曲线的决定系数R 2分别从0.882增加到0.994、0.881增加到0.917,分别提高了12.7%和4.0%。定量分析时,2#和5#样品用于验证,结果显示两验证样品中Ti预测浓度的相对误差都降低到了10%以内,预测浓度的相对误差分别减少了72.01%、97.10%,测量精度得到明显提高,并且自吸收校正后的预测浓度近似于等于标准浓度。实验表明,通过指数函数拟合定标曲线的方式来量化自吸收效应,并对其进行校正的方法可以提升对Ti的分析精度,方法为通过探索改善自吸收效应来提高LIBS技术的定量分析性能提供了参考依据。 展开更多
关键词 自吸收效应 定量分析 激光诱导击穿光谱 内定标曲线模型
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铀生产工艺设备中滞留量测量的自吸收校正方法 被引量：2
6
作者 何丽霞 甘霖 +1 位作者 隋洪志 陈立君 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第5期908-912,共5页
实现铀生产工艺设备中滞留量的准确测量是核材料衡算与控制过程的一个关键点。由于γ射线的自吸收效果显著,工艺设备几何结构特殊,无法采用常规校准方法进行数据处理。本文开展该情况下的自吸收校正方法研究,在物料厚度、介质成分、几... 实现铀生产工艺设备中滞留量的准确测量是核材料衡算与控制过程的一个关键点。由于γ射线的自吸收效果显著,工艺设备几何结构特殊,无法采用常规校准方法进行数据处理。本文开展该情况下的自吸收校正方法研究,在物料厚度、介质成分、几何参数不确定的条件下,初步建立了自吸收二维校正模型。模拟样品验证表明,建立的自吸收二维校正模型满足铀生产工艺设备滞留量测量的需求。 展开更多
关键词 滞留量 核材料衡算 自吸收校正 自吸收二维校正模型
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纳秒激光诱导等离子体发射光谱中的自吸收效应 被引量：10
7
作者 陈金忠 王敬 +2 位作者 马瑞玲 李旭 王颖 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期111-116,共6页
为了减小激光诱导等离子体发射光谱中光谱线的自吸收效应,提高激光光谱分析技术对物质中高含量元素的检测水平,实验采用了一种平面反射镜装置约束等离子体,比较了有或无平面反射镜装置时光谱线的线型变化。实验表明,在无平面反射镜装置... 为了减小激光诱导等离子体发射光谱中光谱线的自吸收效应,提高激光光谱分析技术对物质中高含量元素的检测水平,实验采用了一种平面反射镜装置约束等离子体,比较了有或无平面反射镜装置时光谱线的线型变化。实验表明,在无平面反射镜装置时,样品元素Al,Mg和Mn的光谱线半高全宽度分别为0.16,0.24,0.058nm,而采用由四块平面反射镜组成的装置在空间上约束激光等离子体时分别为0.11,0.13,0.047nm。结果表明,光谱线的自吸收明显减小,谱线线型变得比较锐且强度显著提高。通过观测等离子体照片,测量等离子体温度和电子密度,分析讨论了激光光谱自吸收效应降低的原因。 展开更多
关键词 激光诱导击穿光谱 高含量元素 自吸收效应 平面反射镜 电子温度 电子密度
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激光诱导镍等离子体的自吸收时间分辨特性研究 被引量：6
8
作者 侯华明 李颖 +2 位作者 卢渊 王振南 郑荣儿 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2011年第3期595-599,共5页
激光诱导击穿光谱(LIBS)技术是一种新兴的元素分析技术,但自吸收效应对LIBS测量的影响较大。文中利用Nd:YAG激光器产生的基频1 064nm脉冲激光在空气中击穿镍靶产生等离子体,观测了四条跃迁对应同一电子组态(3d9(2 D)4p—3d9(2 D)4s)谱... 激光诱导击穿光谱(LIBS)技术是一种新兴的元素分析技术,但自吸收效应对LIBS测量的影响较大。文中利用Nd:YAG激光器产生的基频1 064nm脉冲激光在空气中击穿镍靶产生等离子体,观测了四条跃迁对应同一电子组态(3d9(2 D)4p—3d9(2 D)4s)谱线NiⅠ341.476/351.034/351.505/352.454nm的自吸收现象。实验发现,谱线NiⅠ351.034nm没有出现自吸收现象,其下能级电子组态为3d9(2 D)4s的各能级中能量最高的3 D1态。对于其他三条谱线,在等离子体辐射初期自吸收较为严重,随着等离子体的演化,自吸收减弱。不同谱线的自吸收持续时间不同,其中谱线NiⅠ352.454nm自吸收最为严重,且当门延时为1 100ns时仍存在明显自吸收现象,而NiⅠ341.476/351.505nm的自吸收持续时间分别为900和500ns。自吸收现象随着激光脉冲能量的增加而减弱。结果表明通过选择合适的谱线、激光脉冲能量和较长的探测门延时可以有效避免自吸收现象对LIBS测量的影响。文章还对不同谱线自吸收持续时间不同的原因进行了讨论。 展开更多
关键词 LIBS 自吸收 斯塔克展宽 镍 定量分析
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Voigt函数拟合的LIBS谱线自吸收校正方法在磷矿镁元素分析中的应用 被引量：7
9
作者 张鹏 孙兰香 +2 位作者 于海斌 齐立峰 曾鹏 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期266-270,共5页
MgO含量是磷矿浮选过程中最为关注的指标之一。实现浮选过程中MgO含量的快速检测,对于优化浮选过程、提高效率、降低成本有着非常实际的意义。因此, LIBS技术被引入到了磷矿中镁元素含量的分析。常用于LIBS分析的Mg元素特征谱线(如MgⅡ2... MgO含量是磷矿浮选过程中最为关注的指标之一。实现浮选过程中MgO含量的快速检测,对于优化浮选过程、提高效率、降低成本有着非常实际的意义。因此, LIBS技术被引入到了磷矿中镁元素含量的分析。常用于LIBS分析的Mg元素特征谱线(如MgⅡ279.6 nm,MgⅡ280.3 nm, MgⅠ285.2 nm)多为共振线,谱线强度易受自吸收效应影响,导致谱峰强度下降,影响分析准确性。提出一种基于近似Voigt函数的拟合方法:首先通过近似函数对Voigt函数进行简化;再通过低含量样本确定谱峰中心和理想条件下的半峰宽;进而通过计算谱峰所在区域线型的斜率,确定用于拟合的谱翼区域;最终通过对谱峰两翼受自吸收效应影响较小的光谱进行拟合,得到更接近理论线型的谱线。在定量分析磷矿样品中的镁元素含量应用中,使用拟合后的MgⅠ285.2 nm谱线区域面积作为分析谱线强度,以拟合的Si 288.2 nm谱线区域面积作为参考谱线强度,使用内标法对镁元素含量进行了标定。对比未拟合直接内标的方法,该方法的标定确定系数(R^2)由0.923提升至0.998,均方根误差(RMSE)和平均相对误差(ARE)分别由0.96, 38.65%下降到0.16, 2.79%,说明该方法使磷矿镁元素定量分析的整体测量准确性得到了有效的提升。 展开更多
关键词 激光诱导击穿光谱 定量分析 谱线拟合 自吸收效应 磷矿
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土壤样品γ谱分析自吸收校正技术研究 被引量：12
10
作者 田自宁 贾明雁 +6 位作者 李惠彬 成智威 巨凌军 申茂泉 杨晓燕 晏林 冯天成 《辐射防护》 CAS CSCD 北大核心 2010年第1期54-62,共9页
用点源实验方法,表征了探测器晶体的结构参数,以此为基础利用蒙卡模拟计算了不同质量样品对各种能量γ射线的线衰减系数和探测效率,进而建立了75 mm×25 mm样品自吸收校正因子F(μ)的关系式;使用标准面源模拟体源不同高度的薄层,... 用点源实验方法,表征了探测器晶体的结构参数,以此为基础利用蒙卡模拟计算了不同质量样品对各种能量γ射线的线衰减系数和探测效率,进而建立了75 mm×25 mm样品自吸收校正因子F(μ)的关系式;使用标准面源模拟体源不同高度的薄层,通过γ能谱测量得到体源不同高度薄层的探测效率与其高度的函数关系式ε(h),积分获得体源探测效率,进而建立75 mm×25 mm样品自吸收校正因子随γ射线线衰减系数的变化关系F(μ),面源实验建立的F(μ)关系式与蒙卡计算得到的F(μ)关系式趋于一致。以蒙卡计算模型为依据,拓展计算了75 mm×75 mm盒装土壤样品的F(μ)函数关系,并实验验证了计算结果的有效性。利用建立的F(μ)函数关系对取自某污染场址的多个土壤样品进行测量结果自吸收校正,建立了样品质量和自吸收校正因子的函数关系F(m),并给出土壤样品自吸收校正的技术方法。 展开更多
关键词 土壤样品γ谱分析 自吸收校正 环境放射性调查
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激光诱导击穿铜特征谱线自吸收特性研究 被引量：4
11
作者 徐送宁 段文钊 +3 位作者 宁日波 李倩 艾卓 姜冉 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期1175-1179,共5页
应用Nd∶YAG脉冲激光器(532nm)作为光源,诱导激发TU0Cu样品。以光栅光谱仪和ICCD为谱线分离与探测器件,在30~110mJ激光能量范围和触发后211~230μs时间范围内对Cu(Ⅰ)特征谱线324.754,327.396,510.554,515.324和521.320nm的自吸收特性... 应用Nd∶YAG脉冲激光器(532nm)作为光源,诱导激发TU0Cu样品。以光栅光谱仪和ICCD为谱线分离与探测器件,在30~110mJ激光能量范围和触发后211~230μs时间范围内对Cu(Ⅰ)特征谱线324.754,327.396,510.554,515.324和521.320nm的自吸收特性进行比较研究。研究表明,特征谱线自吸现象随时间增加逐渐减弱,经过5~20μs逐步消失;在50~100mJ能量范围内,随着激光能量的增大,谱线的自吸收程度增加,持续时间变长。同时特征谱线的自吸收特性因谱线跃迁能级状态不同而存在差异,具有相同原子组态的324.754,327.396nm和515.324,521.320nm两组谱线的自吸收程度随时间和激光能量的演变以及自吸持续时间随能量的变化都分别表现出相似的特征,且总角动量J较大(324.754nm,1/2-3/2;521.320nm,3/2-5/2)的谱线自吸收程度相对明显,持续时间较长,受能量变化影响敏感,自吸收程度随能量变化幅度也较大。谱线510.554nm(3d^(10)4p-3d^94s^2)在能量小于80mJ时自吸程度较低,持续时间较短;能量在80~100mJ范围内时自吸程度加大,持续时间变长。 展开更多
关键词 LIBS 自吸收 铜特征谱线 原子组态
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γ射线自吸收修正因子精确计算方法研究 被引量：9
12
作者 杨立涛 陈超峰 +2 位作者 金晓祥 林冠 黄彦君 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期323-329,共7页
对具有一定几何尺寸的样品进行γ谱分析时,样品自身对γ射线的吸收影响对核素含量的精确测量。本文在对比国内外关于自吸收修正因子计算方法的基础上,分析了被广泛采用的简化计算模型存在的问题及对修正结果的影响。基于混合蒙特卡罗模... 对具有一定几何尺寸的样品进行γ谱分析时,样品自身对γ射线的吸收影响对核素含量的精确测量。本文在对比国内外关于自吸收修正因子计算方法的基础上,分析了被广泛采用的简化计算模型存在的问题及对修正结果的影响。基于混合蒙特卡罗模拟的思想,提出了自吸收修正因子的精确计算模型,并使用FORTRAN程序进行了随机抽样和积分计算,得到精确的自吸收修正因子。通过加标样品及不同质量标准源的对比测量,将精确计算模型与简化计算模型和无源效率校准软件计算结果进行了对比分析。结果表明,简化计算模型过高评估了自吸收干扰,而精确计算模型计算结果与实验测量结果及无源效率校准软件计算结果具有较好的一致性,相对偏差不大于5%。最后针对核电厂周围环境中主要关注的γ核素,使用精确计算模型得到了不同γ核素在土壤中的自吸收修正因子。 展开更多
关键词 Γ射线 自吸收修正因子 蒙特卡罗 FORTRAN
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α粒子在玻璃纤维滤纸中自吸收的实验研究 被引量：5
13
作者 傅翠明 张志龙 +1 位作者 李爱武 李静韬 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 2003年第4期368-371,共4页
对采样在玻璃纤维滤纸上的α气溶胶粒子进行分层测量,得出α粒子在滤纸中随质量厚度的沉积分布规律,进而求得了沉积分布函数。用不同质量厚度的玻璃纤维滤纸测出α粒子损失与质量厚度的关系,得出了损失率函数。通过损失率函数与沉积分... 对采样在玻璃纤维滤纸上的α气溶胶粒子进行分层测量,得出α粒子在滤纸中随质量厚度的沉积分布规律,进而求得了沉积分布函数。用不同质量厚度的玻璃纤维滤纸测出α粒子损失与质量厚度的关系,得出了损失率函数。通过损失率函数与沉积分布函数估算出了一定实验条件下α粒子在最大质量厚度为6 7mg·cm-2的玻璃纤维滤纸中的自吸收系数。对实验结果及相关问题进行了讨论。 展开更多
关键词 Α粒子 玻璃纤维滤纸 自吸收 分层测量 沉积 质量厚度 损失
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体源样品γ自吸收修正因子的蒙卡方法研究 被引量：7
14
作者 秦超 王德忠 +1 位作者 于文丹 张适 《核技术》 CAS CSCD 北大核心 2011年第6期437-441,共5页
采用相对法测量环境辐射样品的γ能谱时,待测样品与标准样品对γ射线的自吸收程度差异会导致测量结果不准确,需对待测样品进行自吸收修正。本文通过点源试验方法得到HPGe探测器晶体的实际结构参数,在此基础上使用蒙特卡罗方法寻找体源... 采用相对法测量环境辐射样品的γ能谱时,待测样品与标准样品对γ射线的自吸收程度差异会导致测量结果不准确,需对待测样品进行自吸收修正。本文通过点源试验方法得到HPGe探测器晶体的实际结构参数,在此基础上使用蒙特卡罗方法寻找体源自吸收率与同能量外置点源透射率间的函数关系。该方法综合考虑了体源基质成份和密度对自吸收修正因子的影响,可用于计算复杂基质体源样品的自吸收修正因子。 展开更多
关键词 环境体源样品 自吸收修正 透射率 γ能谱分析
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LED光通量测量中的自吸收效应及校正 被引量：14
15
作者 吕正 樊其明 吕亮 《照明工程学报》 2006年第2期16-17,32,共3页
介绍了积分球测量中光源体的自吸收效应,提出了两种校正方法。自吸收效应的校正有助于降低用积分球测量光通量的不确定度。
关键词 LED 自吸收效应 校正
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圆柱形体源的γ射线自吸收校正 被引量：9
16
作者 虞彩琴 李国祯 +1 位作者 卞虹霞 许浔江 《核技术》 CAS CSCD 北大核心 1991年第9期562-568,共7页
本文叙述了圆柱形源的γ射线自吸收校正。制备了四种介质的液体,它们相应的密度分别为1.0,1.25,1.50,1.83g/cm^3,把每种液体做成六种厚度的源。γ射线能量在122—1332.5keV范围内。所测得的自吸收校正因子与理论计算值在～5％的误差范... 本文叙述了圆柱形源的γ射线自吸收校正。制备了四种介质的液体,它们相应的密度分别为1.0,1.25,1.50,1.83g/cm^3,把每种液体做成六种厚度的源。γ射线能量在122—1332.5keV范围内。所测得的自吸收校正因子与理论计算值在～5％的误差范围内一致。通过最小二乘法拟合了样品厚度与效率的关系曲线。本文还得出了圆柱形源的最佳厚度。 展开更多
关键词 圆柱形源 Γ射线 自吸收
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基于共振与非共振双线的自吸收免疫LIBS技术研究 被引量：3
17
作者 侯佳佳 张雷 +5 位作者 赵洋 尹王保 董磊 马维光 肖连团 贾锁堂 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期261-265,共5页
激光诱导击穿光谱(LIBS)定量分析中的自吸收效应不仅会降低谱线强度和增加线宽,而且使定标结果饱和,从而影响最终的分析精度。为了消除该效应的影响,提出了一种基于共振双线与非共振双线选择的自吸收免疫激光诱导击穿光谱(SAF-LIBS)技术... 激光诱导击穿光谱(LIBS)定量分析中的自吸收效应不仅会降低谱线强度和增加线宽,而且使定标结果饱和,从而影响最终的分析精度。为了消除该效应的影响,提出了一种基于共振双线与非共振双线选择的自吸收免疫激光诱导击穿光谱(SAF-LIBS)技术,通过比较所测谱线强度比值和理论强度比值来确定等离子体的光学薄时刻,并使用共振线与非共振线来拓展元素含量的可测量范围。该技术可以分为定标和定量两个分析过程,其定标过程为:计算待测元素的共振双线及非共振双线的理论强度比,通过对比不同待测元素含量样品的共振双线及非共振双线在不同延时下的强度比和理论比,确定等离子体的光学薄时刻;使用一系列标准样品建立LIBS非共振线的单变量定标曲线;利用准光学薄谱线建立共振线和非共振线的SAF-LIBS单变量分段定标曲线。其定量分析过程为:先用非共振线和LIBS定标曲线确定未知样品所属的含量分段,再用准光学薄谱线以及与所属分段的共振或非共振SAF-LIBS定标曲线完成定量分析。对Cu元素的单变量定标结果表明,对于共振线,最佳延时随着样品含Cu量的增加而增加,且只有当含Cu量低于0.05%时,才可能获得准光学薄的共振线,而随着Cu含量的增加,自吸收变得非常严重,以至于无法获得光学薄的共振线;对于非共振线,当含Cu量在0.01%~30%范围内,均可获得准光学薄的非共振谱线,而当Cu含量大于50.7%时,将无法在等离子体寿命期内捕获到光学薄谱线。对Cu元素的定量分析结果表明,基于共振双线与非共振双线的自吸收免疫LIBS技术可以有效地避免自吸收效应的影响,各分段定标曲线的线性度均大于0.99,对两个未知样品中Cu元素含量的绝对测量误差分别为0.01%和0.1%,探测限达到了1.35×10-4%,最大可测量范围拓展至50.7%。 展开更多
关键词 激光诱导击穿光谱 自吸收效应 光学薄 元素分析
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裂变气体核素γ射线效率刻度中的自吸收校正 被引量：4
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作者 解峰 何小兵 +1 位作者 包敏 姜文刚 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第10期1153-1156,共4页
针对裂变气体核素HPGe探测器效率刻度中的自吸收校正问题,本工作详细描述了源盒、探测器和源物质等计算中需要的参数,按照实际的几何布局建立了HPGe探测器效率的蒙特卡罗计算模型,并编制了相应计算程序。计算模型可靠性得到实验数据的验... 针对裂变气体核素HPGe探测器效率刻度中的自吸收校正问题,本工作详细描述了源盒、探测器和源物质等计算中需要的参数,按照实际的几何布局建立了HPGe探测器效率的蒙特卡罗计算模型,并编制了相应计算程序。计算模型可靠性得到实验数据的验证,用该模型计算了裂变气体核素在不同源介质下的探测效率,得到了相应的自吸收校正因子。 展开更多
关键词 蒙特卡罗方法 HPGE探测器 探测效率 自吸收校正
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基于自吸收量化的激光诱导等离子体表征方法 被引量：3
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作者 赵法刚 张宇 +5 位作者 张雷 尹王保 董磊 马维光 肖连团 贾锁堂 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2018年第16期259-263,共5页
为了表征激光诱导等离子体的定量特征参数,提出了一种谱线自吸收量化的方法,通过获得分析元素谱线的半高全宽来量化谱线自吸收程度,进而得到等离子体的特征参数,包括电子温度、元素含量比以及辐射物质的绝对数密度.与传统激光诱导击穿... 为了表征激光诱导等离子体的定量特征参数,提出了一种谱线自吸收量化的方法,通过获得分析元素谱线的半高全宽来量化谱线自吸收程度,进而得到等离子体的特征参数,包括电子温度、元素含量比以及辐射物质的绝对数密度.与传统激光诱导击穿光谱定量分析方法相比,新方法由于计算过程与谱线强度弱相关,所以分析结果基本不受自吸收效应的影响,同时也无需额外的光谱效率校准.基于铝锂合金的实验结果表明,该方法能够实现精确的相对定量分析和等离子体的特性诊断. 展开更多
关键词 激光诱导击穿光谱 自吸收量化 定量分析 等离子体
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不同气压下激光诱导击穿Cu合金等离子体光谱自吸收现象研究 被引量：3
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作者 宁日波 李传祥 +2 位作者 李倩 袁备 徐送宁 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2018年第11期3546-3549,共4页
采用波长532nm激光(脉宽为8ns)诱导激发铜合金等离子体光谱,研究了激光能量分别为100,80,60和40mJ时,常压下谱线(CuⅠ324.754nm)自吸收现象;在激光能量为100和40mJ的条件下,研究了低环境压力对铜合金等离子体元素发射谱线自吸收现象和... 采用波长532nm激光(脉宽为8ns)诱导激发铜合金等离子体光谱,研究了激光能量分别为100,80,60和40mJ时,常压下谱线(CuⅠ324.754nm)自吸收现象;在激光能量为100和40mJ的条件下,研究了低环境压力对铜合金等离子体元素发射谱线自吸收现象和谱线特性的影响。结果表明:常压下谱线(CuⅠ324.754nm)存在严重的自吸收现象,自吸收程度随激光能量减小而降低。适度降低环境压强,谱线的自吸收程度大大降低,谱线的信背比增大,且在一定的低气压条件下,自吸收现象可以基本消除。在5.0×10~4Pa气压下,两种能量下谱线的信背比均达到最大值,分别为8.90和8.66,相对于常压分别增大了11.23和12.62倍,此时谱线强度的相对标准偏差分别为2.9%和1.3%;两种能量下等离子体元素发射谱线的线宽随着气压的下降迅速减小,当气压为5.0×10~4 Pa时,等离子体元素发射谱线的线宽分别为0.08和0.06nm,是常压下线宽的19%和20%。研究表明:低压环境能明显提高光谱分析的灵敏度和精密度,使得在分析较高含量元素时允许选择灵敏谱线,为采用LIBS技术准确测定高含量元素提供了有效方法。 展开更多
关键词 激光诱导击穿光谱 低气压 自吸收 线型拟合
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