專利名稱：一種光譜分析方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光譜分析方法，對(duì)樣品中元素的含量進(jìn)行檢測(cè)。
背景技術(shù)：
原子發(fā)射光譜法是利用原子或離子在一定條件下受外界條件激發(fā)而發(fā)射的特征 譜線來分析物質(zhì)化學(xué)組成的分析方法。主要是根據(jù)原子發(fā)射光譜的譜線強(qiáng)度與被分析樣品 中待分析元素的濃度成一定關(guān)系來進(jìn)行定量分析。直讀光譜儀是原子發(fā)射光譜儀的一種，主要用于金屬成分的檢測(cè)，應(yīng)用領(lǐng)域包括 材質(zhì)檢驗(yàn)、爐前分析等。直讀光譜儀的裝置如

圖1所示，包括激發(fā)裝置1、電極2、金屬樣品 3、分光裝置4、測(cè)量裝置5和數(shù)據(jù)處理裝置6。其工作原理為激發(fā)裝置1產(chǎn)生一個(gè)高壓脈 沖，施加在電極2與金屬樣品3之間，金屬樣品的一部分原子蒸發(fā)，同時(shí)高壓脈沖將電極2 與金屬樣品3之間的氣體(空氣或保護(hù)氣體)電離，形成電阻較低的等離子區(qū)；激發(fā)裝置 1向等離子區(qū)輸出電流，等離子區(qū)中蒸發(fā)的金屬樣品原子在電流的作用下被激發(fā)，內(nèi)部電子 躍遷，輻射出大量原子譜線；譜線的半寬僅為皮米量級(jí)；譜線波長與元素的種類有關(guān)，強(qiáng)度 與元素的含量有關(guān)。分光裝置4將譜線按波長順序分開，測(cè)量裝置5探測(cè)譜線的強(qiáng)度得到譜線強(qiáng)度。數(shù) 據(jù)處理裝置6根據(jù)譜線強(qiáng)度建立分析模型或計(jì)算樣品的元素含量。元素含量與譜線數(shù)據(jù)之間的分析模型可近似表示為下式
權(quán)利要求
1.一種光譜分析方法，包括以下步驟A、建立分析模型激發(fā)標(biāo)準(zhǔn)樣品，獲得原子光譜信息；從所述光譜信息中選擇分析元素的m條特征譜線，m^2；根據(jù)上述m條特征譜線對(duì)應(yīng)的譜線數(shù)據(jù)及所述分析元素的元素含量/誘導(dǎo)含量，建立 分析模型；B、分析未知樣品按照步驟A的方法獲得未知樣品相應(yīng)分析元素的譜線數(shù)據(jù)，并代入上述分析模型，得 到未知樣品相應(yīng)分析元素的含量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光譜分析方法，其特征在于所述分析模型為Ypxi= XFtxi,其中Y為元素含量/誘導(dǎo)含量矩陣，X為譜線數(shù)據(jù)矩陣，F(xiàn)為系數(shù)矩陣，ρ為樣品個(gè)數(shù)，ρ彡2，t彡m。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光譜分析方法，其特征在于 al、取m條特征譜線的譜線強(qiáng)度組成行向量I ；將P塊樣品的行向量I組合，建立強(qiáng)度矩陣Apxtl, q = m；a2、利用矩陣Apxtl構(gòu)建s次多項(xiàng)式矩陣Bpxt，t = sXq+1, s = 1,2,……；a3、將矩陣^jxt作為譜線數(shù)據(jù)矩陣)(pxt。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光譜分析方法，其特征在于由矩陣Apxtl構(gòu)建矩陣^jxt的方 法為矩陣Bpxt第(sXi-j+Ι)列各矩陣元素為矩陣Apxtl第i列相應(yīng)矩陣元素的j次方，i = 1,2,…，q ；j = 1,2,…，s ；矩陣^jxt第(sXq+Ι)列各矩陣元素均為常數(shù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光譜分析方法，其特征在于矩陣^jxt第(sXq+Ι)列各矩陣 元素均為1。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光譜分析方法，其特征在于在步驟A中，從所述光譜信息中再選擇η條內(nèi)標(biāo)元素的特征譜線，n^l； 步驟al為將m條分析元素的特征譜線和η條內(nèi)標(biāo)元素的特征譜線交叉配對(duì)，并取配 對(duì)后相應(yīng)特征譜線的譜線強(qiáng)度比值，組成行向量I ；將P塊樣品的行向量I組合，建立強(qiáng)度矩陣ΑρΧ ，q = mXn。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光譜分析方法，其特征在于步驟al中，特征譜線各波長點(diǎn)強(qiáng)度組成長度為r的譜線強(qiáng)度向量，m條特征譜線的譜 線強(qiáng)度向量組成行向量I，r>l;將P塊樣品的行向量I組合，建立強(qiáng)度矩陣ΑρΧ ，q = mXnXr。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的光譜分析方法，其特征在于在步驟A中，從所述光譜信息中再選擇η條內(nèi)標(biāo)元素的特征譜線，內(nèi)標(biāo)譜線特征譜線各 波長點(diǎn)強(qiáng)度組成長度為1的譜線強(qiáng)度向量，1^1;步驟al為將m條分析元素的特征譜線和η條內(nèi)標(biāo)元素的特征譜線交叉配對(duì)，并對(duì)配 對(duì)的譜線強(qiáng)度向量中的向量元素交叉配對(duì)，并取交叉配對(duì)后向量元素的比值，組成行向量將P塊樣品的行向量I組合，建立強(qiáng)度矩陣Apx ,，q = mXnXrXl。
9.根據(jù)權(quán)利要求3或6或7或8所述的光譜分析方法，其特征在于 不包括步驟a2 ；步驟a3為將矩陣Apxtl作為譜線數(shù)據(jù)矩陣)(pxt，q = t。
10.根據(jù)權(quán)利要求6或8所述的光譜分析方法，其特征在于內(nèi)標(biāo)元素為樣品基體元ο
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光譜分析方法，其特征在于采用偏最小二乘算法，建立分 析模型。全文摘要
本發(fā)明涉及一種光譜分析方法，包括以下步驟A、建立分析模型激發(fā)標(biāo)準(zhǔn)樣品，獲得原子光譜信息；從所述光譜信息中選擇分析元素的m條特征譜線，m≥2；根據(jù)上述m條特征譜線對(duì)應(yīng)的譜線數(shù)據(jù)及所述分析元素的元素含量/誘導(dǎo)含量，建立分析模型；B、分析未知樣品按照步驟A的方法獲得未知樣品相應(yīng)分析元素的譜線數(shù)據(jù)，并代入上述分析模型，得到未知樣品相應(yīng)分析元素的含量。本發(fā)明具有分析模型穩(wěn)健、分析準(zhǔn)確、重現(xiàn)性好等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)G01N21/63GK102103080SQ20101062242
公開日2011年6月22日 申請(qǐng)日期2010年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月31日
發(fā)明者呂全超, 吳繼明, 張東明 申請(qǐng)人:聚光科技(杭州)股份有限公司