Место издания:Сибирский Федеральный Университет Красноярск
Первая страница:47
Последняя страница:47
Аннотация:Лазерно-искровая эмиссионная спектрометрия (ЛИЭС) является одним из наиболее перспективных современных методов экспрессного прямого эмиссионного анализа, в том числе и в полевых условиях. Метод основан на фокусировании мощного излучения лазера на поверхности или в объеме анализируемого материала. В фокусе достигается условие диэлектрического пробоя и возникает интенсивно светящаяся лазерная плазма. Регистрация излучения этой плазмы и сопоставление с базами спектральных линий позволяют проводить качественный и количественный анализ любых материалов (жидкостей, газов, твердых веществ). Поскольку температура и электронная плотность в лазерной плазме существенной выше (104-105 К, ~1017 см-1), чем в других источниках возбуждения, используемых в спектральном анализе, наблюдается большое число атомных и ионных линий, соответствующих высоколежащим энергетическим уровням. Это значительно усложняет интерпретацию спектров лазерной плазмы. Для решения данной проблемы в настоящей работе был разработан программный комплекс в среде LabVIEW, позволяющий использовать ПЗС-камеру с усилителем яркости для проведения анализа материалов методом ЛИЭС. В данном программном пакете предусмотрено моделирование теоретических атомно-эмиссионных спектров.
Для интерпретации спектров лазерной плазмы предложена алгоритмическая система распознавания атомных и ионных линий в эмиссионном спектре плазмы с использованием исключительно информации о параметрах атомов, ионов и электронных переходах в них, механизмах уширения спектральных линий и параметрах выбранного спектрографа. Основной принцип работы системы – определение параметров плазмы (температура, электронная плотность, степень ионизации) путем сравнения экспериментального спектра с модельным. В качестве критерия используется максимальная корреляции между экспериментальным и модельным спектрами образца.
Возможность идентификации экспериментальных спектров с использованием модельных спектров показана на примере нержавеющих сталей, для которых в диапазоне 280-290 нм были идентифицированы все наблюдаемые линии.