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激光诱导击穿光谱结合间隔偏最小二乘法检测土壤中的Pb被引量：7: 2015年; 为了提高激光诱导击穿光谱（LIBS）技术检测自然土壤中Pb的检测精度,提出采用间隔偏最小二乘法（IPLS）定量预测模型。对土壤在400~417nm波段的特征光谱进行平滑预处理后,建立偏最小二乘法（PLS）定量模型,得到训练集的相关系数为0.974 2,且斜率为0.983。建立IPLS模型时,把所选波段均分成了25个子区间,得到第八个子区间包含了Pb的特征光谱405.78nm,且交叉验证均方根误差最小,选择该区间建立模型得到训练集相关系数为0.985 3,斜率为1.121。预测集中,土壤样品Pb的真实浓度与预测浓度之间的相对误差在13%以内,平均相对误差为7.00%。研究表明IPLS法应用于LIBS定量检测土壤中的Pb是可行的,且该定量模型预测效果优于PLS法。; 胡慧琴黄林涂建平徐雪红姚明印陈添兵刘木华杨平王彩虹; 关键词：LIBS 重金属土壤

含水量对LIBS检测土豆中Pb元素灵敏度的影响被引量：1: 2016年; 农产品重金属污染问题越来越严峻,急需发展一种快速检测新方法。激光诱导击穿光谱(LIBS)是近年来兴起的物质成分快速无污染的分析方法。但由于农产品成分复杂,受到含水量、有机质元素等复杂基体的影响,导致LIBS在农产品检测方面的研究还缺乏系统的分析。本工作以实验室配置的含铅(Pb)污染的土豆样品为例,通过LIBS技术对不同含水量土豆中的Pb元素进行了检测,探讨了含水量对土豆中铅元素灵敏度的影响。试验结果表明含水量对LIBS信号有明显的干扰,样品越干燥,灵敏度越高。对完全干燥的土豆样品进行了LIBS光谱采集和Pb含量原子吸收光谱(AAS)真实浓度检测,建立了Pb元素真实浓度与其LIBS强度关系模型,定标结果显示模型具有较好的相关系数。研究说明LIBS对Pb污染严重的土豆样品具有一定的检测可行性,对于低浓度的样品,检测能力仍有很大的提升空间。; 王彩虹黄林刘木华杨平陈添兵胡慧琴黎文兵姚明印; 关键词：激光诱导击穿光谱土豆铅含水量灵敏度

基于激光诱导击穿光谱和偏最小二乘法的脐橙中铜含量预测研究: 2015年; 为研究激光诱导击穿光谱检测水果中重金属元素的应用,将激光诱导击穿光谱技术和化学计量学相结合分析脐橙中铜元素的含量。通过偏最小二乘法（PLS）、区间偏最小二乘法（i PLS）、联合区间偏最小二乘法（siPLS）优化建模区域,建立了经过标准正态变换（SNV）校正后光谱的铜含量分析模型。实验结果表明,后两种改进的偏最小二乘法建立的预测效果模型明显优于全波长（320~340 nm）PLS模型,并且当采用si PLS将光谱划分为25个子区间划分,选择其中5、14、16、22四个子区间时建立的si PLS模型效果最佳,其校正集相关系数r和交互验证误差（RMSEC）分别为0.988 3和5.61μg/g,预测集相关系数r和预测均方根误差（RMSEP）分别为0.979 2和8.62μg/g。研究为进一步实现水果中痕量重金属元素的快速定量分析提供了方法和数据参考。; 陈添兵黄林姚明印黎文兵刘木华; 关键词：激光诱导击穿光谱偏最小二乘法重金属脐橙

特征变量提取方法对脐橙皮中Cu元素LIBS检测精度的影响被引量：2: 2015年; 食品重金属污染日趋严重,常规的实验室化学分析方法难以满足现代农业发展的需求。激光诱导击穿光谱是一种新兴的快速无损检测新方法,但该技术存在检测稳定性、灵敏度和精确度不高的瓶颈问题。本工作以江西特色水果赣南脐橙中的Cu元素为研究对象,探讨采用LIBS技术检测的可行性问题。首先对脐橙样品进行实验室污染处理,再利用优化的试验参数(激光能量120mJ、光谱采集延迟时间1.14μs、采集积分时间2ms)采集样品表皮的LIBS光谱信息,然后利用AAS对激光击打部位果皮进行Cu元素真实含量检测。提取CuⅠ324.7nm与CuⅠ327.4nm作为Cu元素定量分析特征光谱,建立Cu元素真实浓度与CuⅠ324.7强度、CuⅠ327.4强度、CuⅠ324.7与CuⅠ327.4强度之和的关系模型,并对模型的灵敏度和预测准确度进行了分析。结果显示,三个关系模型的浓度预测相对误差均在7.01%以下,最小分别达到了0.02%,0.01%和0.02%,平均相对误差分别为2.33%,3.10%和2.63%。试验表明,寻找合适的特征变量能明显提高定量分析结果的精确度。此外,该研究有助于为重金属元素在果皮果肉中的传输规律提供理论依据。; 黎文兵姚明印黄林陈添兵郑建鸿樊十全刘木华何秀文林金龙欧阳静怡; 关键词：激光诱导击穿光谱脐橙皮铜

LIBS检测污染马铃薯中的Pb及偏最小二乘定量分析模型被引量：12: 2015年; 为了提高农产品中重金属的光学快速检测的精度,运用偏最小二乘（PLS）法结合激光诱导击穿光谱（LIBS）对马铃薯中的Pb含量进行了定量分析,探讨了数据预处理方法对模型精度的影响。针对96个污染马铃薯样品的LIBS数据,分别进行3点到17点平滑处理,然后将平滑后的数据分别进行标准正态变量变换（SNV）、多元散射校正（MSC）、均值中心化（MC）、一阶导数（FD）和二阶导数（SD）求导去噪预处理。采用湿法消解结合原子吸收分光光度计（AAS）获取样品中Pb元素的真实浓度,选择包含Pb特征谱线的401-417nm波段进行PLS建模,对比分析模型的相关系数r、交互验证均方根误差（RMSECV）和预测均方根误差（RMSEP）。结果表明,采用13点平滑、均值中心化预处理的PLS模型的校准质量和预测效果最好,模型的r、RMSECV和RMSEP分别达到了0.9963、16.4和11.5,说明选择合适的数据预处理方法能有效提高LIBS检测果蔬产品定量模型的质量。; 杨平姚明印黄林胡慧琴陈娟张煜煜胡淑芬王彩虹刘木华

集成ICCD光谱仪LIBS检测奶粉中Cr元素的定量分析研究被引量：4: 2015年; 以提高激光诱导击穿光谱(LIBS)检测奶粉中重金属Cr元素精确性为研究目的,采用集成ICCD光谱仪的LIBS系统对奶粉样品中等离子体信号进行采集。为了减小检测误差,首先用洛伦兹(Lorentz)拟合对光谱谱线轮廓进行预处理,提取光谱净强度值。在相同的试验条件下,以Cr I 425.43 nm作为分析线、Ca I 422.67 nm作为内标线,分别采用外标法和内标法对奶粉中的Cr元素进行了定量分析,两种定标曲线的线性系数分别为0.946 52和0.991。实验结果表明,选取奶粉中基体元素Ca作为内标物质能有效提高定标曲线的拟合效果,减少误差,为将来采用内标法建模应用于便携式LIBS技术检测食品提供了参考。; 杨平黄林姚明印陈添兵胡慧琴王彩虹刘木华; 关键词：LIBS 奶粉

单双脉冲LIBS对水体中Cr元素检测精确性能比较被引量：2: 2014年; 激光诱导击穿光谱(LIBS)技术对水体中重金属元素的检测精度低是制约其发展的瓶颈问题,针对不同的元素,单双脉冲检测结果各有优势。为了综合比较单双脉冲对水体重金属Cr的检测效果,试验运用集成ICCD的单、双脉冲LIBS分别对经滤纸富集后的6种不同质量浓度含Cr水溶液进行了试验。确立了Cr的特征分析谱线为425.43nm,并对试验所得的数据进行了线性拟合,建立了Cr元素浓度与其特征谱线LIBS强度定量分析模型,对于单双脉冲,拟合后的曲线相关系数分别为0.898 36和0.994 44,斜率分别为22.693 86和30.539 77,预测浓度与其真实浓度的相对误差分别为14.97%和4.52%。试验结果表明双脉冲的稳定度、灵敏度和准确度均较单脉冲好。; 胡慧琴黄林何秀文刘木华陈添兵黎文兵杨平姚明印聂江辉; 关键词：铬

基于LIBS技术的脐橙中铜含量联合区间偏最小二乘法定量分析被引量：1: 2014年; 选用60个果形相当的脐橙样品进行激光诱导击穿光谱（LIBS）试验，引入联合区间偏最小二乘法（siPLS）的分析方法，实现水果脐橙中重金属铜元素的 LIBS定量分析。先对脐橙在320～340 nm波段内激光诱导击穿光谱进行九点平滑处理，并提取特征光谱CuI324．75 nm为分析线。采用siPLS方法将光谱划分为25个子区间，当选择其中5、14、16、224个子区间建立的模型时效果最佳，其校正集相关系数和均方根误差分别为0．9883和5．61，预测集相关系数和均方根误差分别为0．9792和8．62。研究表明，与偏最小二乘法（PLS）相比，改进的 siPLS模型更能有效利用光谱中的信息，减少模型计算量，提高预测能力。为进一步实现水果中痕量重金属元素的快速定量分析提供了方法。; 何秀文陈添兵黄林周华茂姚明印黎文兵刘木华; 关键词：激光诱导击穿光谱脐橙铜元素

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江西省教育厅科技计划项目(GJJ10681)

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